美國宇航局現在可以使用雷射與其航天器進行通信

美國太空總署在與太空設備通訊時遇到了困難:太空船用於通訊的無線電頻率變得過於繁忙。隨著越來越多的任務被送入外太空,而這些任務攜帶的設備越來越複雜,需要發回地球的資料量正在增加,超出了目前無線電通訊系統的能力。

解決這個問題的方法是使用更高的頻率,以便能夠承載更多的數據。但任何新的通訊系統在廣泛使用前都必須經過徹底的測試。

這是一個名為「深空光學(DSOC)通訊」的新實驗計畫的目標,該計畫與 Psyche 任務一起發射,前往太陽系的主要小行星帶,以測試雷射是否可用於更高效的通訊。該實驗在去年和今年稍早發回了第一批測試數據。最終,航天器的實際數據成功發回地球。

如今,DSOC計畫已經達到了一個新的里程碑,完成了第一階段的運行,並成功從2.9億英里外發送數據——這也是地球與火星之間最遠距離的最大距離。

美國宇航局現在可以使用雷射與其航天器進行通信

DSOC專案負責人米拉·斯里尼瓦桑在一份聲明中表示: “這一里程碑非常重要。激光通信需要非常高的精度,在‘靈神號’發射之前,我們根本不知道在最遠距離下傳輸性能會下降多少。 ” “光通信可能成為探索太陽系的一種強大而具有變革性的方法。”

在此之前,工程師們相信雷射通訊是可行的,並且他們已經估計了其在很遠距離內的準確性。但對於任何太空技術來說,重要的是始終在理論和實踐上測試一切是否正常運作。 DSOC 面臨的關鍵挑戰之一是確保地面和太空船天線能夠足夠準確地相互指向,以便在很長的距離上發送資料。

該團隊還想測試使用不同距離的雷射通訊時可以預期的數據速率。在距離地球 3,300 萬英里(相當於火星與地球最近點)的地方,DSOC 實現了每秒 267 兆位元的比特率,類似於寬頻網路的速度。在 2.4 億英里的更遠距離下,實現的速度仍然高達每秒 6.25 兆位元。可以看出,距離導致位元率大幅下降,但仍比目前無線通訊系統所能達到的速度快得多。

現在測試的第一階段已經完成,收發器已經關閉。但測試尚未結束,下個月將重新開始,以測試硬體是否能在太空中存活一年並繼續正常運作。

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