美国宇航局现在可以使用激光与其航天器对话

美国国家航空航天局 (NASA) 存在通信问题:航天器用于通信的无线电频率变得过于繁忙。随着越来越多的任务被发送到外太空,并且这些任务携带的仪器越来越复杂,需要发送回地球的数据量正在超出当前无线电通信系统的容量。

解决这个问题的方法是使用更高的频率,这样可以承载更多的数据。但任何新的通信系统在广泛使用之前,都必须经过测试。

这就是深空光通信测试的目的,该测试搭上了普赛克任务前往太阳系主要小行星带的顺风车,以测试是否有可能使用激光进行更有效的通信。该实验去年传回了第一批测试数据,今年早些时候,它成功传回了实际的航天器数据

现在,DSOC 已经达到了一个新的里程碑,它已经完成了第一阶段的操作,并从 2.9 亿英里之外发送了数据——这与地球和火星之间最远距离的最大距离相同。

“这个里程碑意义重大。激光通信需要非常高的精度,在我们推出 Psyche 之前,我们不知道在最远的距离上我们会看到多少性能下降,”DSOC 的运营负责人 Meera Srinivasan 在一份声明中说道。 “现在我们用来跟踪和定位的技术已经得到验证,证实光通信可以成为探索太阳系的一种强大且变革性的方式。”

在推出 DSOC 之前,工程师们对激光通信的可能性充满信心,并且他们对激光通信在很长距离上的准确度进行了估计。但在任何太空技术中,检查实践和理论上的效果始终很重要。 DSOC 面临的主要挑战之一是确保地面天线和航天器能够足够准确地相互指向,从而能够远距离发送数据。

该团队还想测试使用不同距离的激光通信可以达到的数据速率。 DSOC 距离地球 3300 万英里,相当于距离地球最近的火星,其比特率达到每秒 267 兆比特,与宽带互联网速度相似。在 2.4 亿英里的更远距离上,它仍然可以达到每秒 6.25 兆比特的速度。您可以看到距离导致比特率下降了多少,但新的速率仍然比当前无线电通信系统的速率快得多。

现在测试的第一部分已完成,收发器已断电。但实验还没有结束,因为它将在下个月再次开机,以检查硬件能否在太空中生存一整年并继续良好运行。

“我们将打开飞行激光收发器并对其功能进行简短检查,”项目飞行运营负责人 Ken Andrews 说。 “一旦实现这一点,我们就可以期待在今年晚些时候开始的后连接阶段以完整的设计能力运行收发器。”


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