激光通信中繼演示：太空上網(wǎng)不是夢

　　在太空上網(wǎng)，并且網(wǎng)速非常快?聽上去像是一件很遙遠(yuǎn)的事情，可是，這件事興許不久就會實現(xiàn)。美國宇航局(NASA)正在推進(jìn)這件事，他們想要在太空打造高速互聯(lián)網(wǎng)。

　　美國宇航局正在致力于一種激光通信技術(shù)的長期技術(shù)演示，最終可能使地面衛(wèi)星接受站，和太空軌道上或前往其他星球的宇宙飛船之間產(chǎn)生高速互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)的連接速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有無線電頻率的速度。

　　“激光通信中繼演示”(The Laser Communications Relay Demonstration ，LCRD)設(shè)計于2016年底，位于戈達(dá)德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)。該太空中心在馬里蘭州的郊區(qū)綠地。

　　2013年，月亮激光通信演示(Lunar Laser Communications Demonstration，LLCD)已經(jīng)獲得了成功。數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到了622mbps。去年，LLCD被成功用于LADEE(月球大氣和塵埃環(huán)境資源探測器)，LADEE當(dāng)時被送到月球上在大氣層中進(jìn)行了為期100天的取樣。

　　這意味著空間激光通信系統(tǒng)是可行的，并且不僅僅限于近地軌道。

　　LCRD計劃于2019年發(fā)射。LCRD將使用激光通信或光子通信。在這個系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)被編碼到一束光中。這束光將連接航天器和地球上的傳播終端。數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣葘⑹乾F(xiàn)有射頻系統(tǒng)的10—100倍。與之前的系統(tǒng)相比，這個系統(tǒng)本身塊頭更小、質(zhì)量更輕，功率也要更高一些。

　　更快的傳輸速度意味著科學(xué)家可以更快地從航天器上獲得測試結(jié)果，也將改善地面上的人類和宇航員之間的通信。這對人類征服遙遠(yuǎn)的星辰(比如說火星)至關(guān)重要。

　　航天技術(shù)任務(wù)委員會副主任Steve Jurczyk在領(lǐng)導(dǎo)LCRD項目。他在周三的一份聲明中說，美國宇航局想要利用在近地和深太空實現(xiàn)光通信，這個愿景的下一步就是LCRD項目。這種技術(shù)有潛力改變空間通信。

　　據(jù)了解，美國宇航局將首先發(fā)射一個有效載荷LCRD的設(shè)備，到距地面約3.6萬千米的地球同步軌道。這個設(shè)備將包括一個開關(guān)，控制兩個機(jī)載光學(xué)終端上的數(shù)據(jù)輸入和傳出。這兩個光學(xué)終端可以向地球傳出，和接收地球上的激光編碼的通訊信號。它將還有一個正常的無線電系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)還設(shè)立了兩個地面站，分別位于美國加利福尼亞州和夏威夷，以用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

　　美國宇航局空間通信與導(dǎo)航部門主任Cornwell先生介紹，他們還在設(shè)計一種國際空間站激光終端設(shè)備，把空間站數(shù)據(jù)通過“激光通信中繼演示”系統(tǒng)以1 gbps 的速率中繼傳回地球。這個設(shè)備計劃于2021年發(fā)射上天。

　　“一旦測試成功，我們希望美國宇航局其他許多地球軌道任務(wù)也將攜帶同版本的設(shè)備上天，來傳輸數(shù)據(jù)”Cornwell說道。

　　美國宇航局的計劃如愿以成的話，當(dāng)然會給科學(xué)研究提供更多的方便。我們想的更遠(yuǎn)一些的話，類似這種的網(wǎng)絡(luò)是不是也能用于私人太空旅行呢?未來，在太空當(dāng)中，興許也可以自由地用微信對話，拍張?zhí)盏拿谰胺窒淼脚笥讶Γ瑓捑肓颂罩靡材芸纯吹厍蜃龅墓?jié)目。或許，這一天不會太遠(yuǎn)。