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NASA空间站用激光上网 速度比普通宽带快100倍

时间:2017年03月28日 信息来源:激光制造网 点击: 【字体:

NASA将强大的激光射向太空,用激光在地面与国际空间站之间传输网络信号,网速比宽带快100倍。NASA希望能在地面与空间站之间建立激光连接通道,传输速度可以达到1Gbps,普通家庭宽带很难有这么高的速度。

有了激光网络之后,空间站可以传输3D视频,还可以通过高清图像远程控制机器人探索月球及其它星球。


NASA开发的系统名叫“Laser Communications Relay Demonstration”(简称LCRD),它会从Goddard太空飞行中心(Goddard Space Flight Centre)送入太空,该飞行中心位于美国马里兰州Greenbelt。按照设计LCRD可以运行2年至5年。


为了接收信号,NASA在加州Table Mountain和夏威夷安装两个终端设备,上面配有激光调制解调器。研究人员将会在两个站点之间测试LCRD的通信功能,包括发送和接收信息的能力。LCRD定位于轨道之上,与地球旋转保持同步。


按照计划,LCRD将会在2019年夏天送入太空,2021年NASA还会建造一个终端,专门为国际空间站提供服务。


NASA空间技术任务指挥部(Space Technology Mission Directorate)首席助理史蒂夫·尤克其尔(Steve Jurczyk)说:“执行近地和深空任务时,NASA想用光来通信,LCRD正是实现目标的下一步。该技术有望为太空通信带来变革。”


激光通信又叫作光通信,它将数据编码,放进光线中。数据会在航天器与地球电脑之间传输。与现有射频通信系统相比,激光通信系统的速度快了10-100倍。LCRD的目标是让网速达到1Gbps。


在地表光纤中,网速的确可以达到1Gbps,不过要让大多数家庭使用这么快的网络可能还要等10年。


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不只如此,LCRD系统的尺寸也比射频系统小很多,重量更轻,耗电更少。如果人类准备探索月球、火星甚至更远的地方,这些因素相当重要。


NASA还要测试系统的长期可靠性,毕竟系统要在各种不同的环境和操作条件之下运行。之前NASA开发过LLCD系统(Lunar Laser Communications Demonstration),LCRD正是以LLCD作为基础开发的。


2013年,NASA曾经发射月球大气尘埃及环境探测器,上面安装了LLCD系统,事实证明,激光通信在太空很实用。2013年10月,NASA做过测试,将数据从月球航天器轨道发送到地球,速度达到622Mbps。


LCRD系统包含了两个独立的光学终端,中间用一个名叫“太空转换单元”(space switching unit)的组件连接,它相当于数据路由器。太空转换单元还与下行射频组件连接。


调制解调器将数字数据转化为激光或者射频信号,还可以将它复原。一旦数据转化为激光,光模组就会用光线将数据传回地球。接收或者传输数据时,模块必须完美对准。控制电子模块会对制动器进行调节,帮助对准位置,稳定望远镜,即使航天器移动或者振动也不会影响传输。



(作者:佚名)
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