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NASA加速研发太空激光通信技术

时间:2017年04月10日 信息来源:国防科技要闻 点击: 【字体:

NASA喷气推进实验室(JPL)光学通信系统团队主管阿比•比斯瓦斯日前表示,激光技术对于增强从深空到地面的下行通信来说非常理想,一旦此类激光通信技术成熟,NASA将支持大量应用。如帮助航天员传输视频,或从太空更快地传回高分辨率的富数据图像。此外,NASA正寻求将航天器发送至太阳系内更远的位置,激光通信也适用于这些飞行任务。

太空激光通信技术的优势与挑战

对于远距离通信而言,无线电波是理想的传输载体。60年来,美国一直采用无线电波作为航天器标准通信方式。然而,随着技术发展,激光通信可使数据传输速率提高10~100倍,能使研究人员更快地采集科学数据,研究尘暴或航天器着陆等突发事件,甚至从其他行星表面发送视频。不过,太空激光通信也面临诸多挑战:①与无线电波相比,激光更易受到云层和其他大气条件的影响和干扰。②由遍布全球的天线阵列组成的NASA “深空网络”完全基于无线电技术。因此,发展太空激光通信,NASA还需要建立太空激光通信所需的地面基础设施。

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NASA开展的太空激光通信技术研发项目

NASA将推进激光技术成为未来太空通信的通用形式,已开展多个技术研发项目:一是“激光通信中继演示验证”(LCRD)。预计2019年发射LCRD航天器至地球同步轨道,以开展激光通信中继演示验证任务。该任务将从位于美国加州的地面站向LCRD发送激光信号,传输距离将近4万千米,随后LCRD将信号中继到另一个地面站。二是“深空光学通信”(DSOC)。预计2023年作为NASA “发现”项目“普赛克”任务的一部分发射升空。届时,“普赛克”航天器将携带DSOC激光装置飞抵一颗由金属元素组成的小行星,测试激光通信技术,据称通信距离比LCRD任务更远。三是NASA格伦研究中心团队正在开发“一体化射频与光学通信”概念,计划向火星轨道发送一颗激光通信中继卫星,用于接收远距离航天器的数据并将数据中继至地球。


(作者:冯云皓)
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