美國(guó)宇航局從1000萬(wàn)英里外向地球發(fā)射了激光信息

最終，我們將希望將萬(wàn)維網(wǎng)擴(kuò)展到整個(gè)銀河系，而美國(guó)宇航局最近展示了一項(xiàng)可以提供幫助的關(guān)鍵技術(shù)，令人欣喜通過(guò)激光發(fā)送消息跨越近 1600 萬(wàn)公里（1000 萬(wàn)英里）的距離。

這大約是 40 倍遠(yuǎn)月亮來(lái)自地球，而2023年11月取得的成就，是光通信首次跨越如此遠(yuǎn)的距離發(fā)送。

傳統(tǒng)上，我們使用無(wú)線電波來(lái)與遙遠(yuǎn)的宇宙飛船交談– 但是更高頻率的光，例如近紅外線，會(huì)增加帶寬，因此可以大大提高數(shù)據(jù)速度。

如果我們最終能夠發(fā)送高清視頻收發(fā)消息火星如果沒(méi)有明顯的延遲，那么這是邁向我們需要的技術(shù)的一步。

該測(cè)試是美國(guó)宇航局深空光通信（DSOC）實(shí)驗(yàn)的一部分，通信鏈路的成功建立被稱為“第一束光”。

美國(guó)宇航局總部技術(shù)演示主任特魯?shù)稀た茽柼厮梗═rudy Kortes）表示：“實(shí)現(xiàn)第一縷曙光是未來(lái)幾個(gè)月DSOC眾多關(guān)鍵里程碑之一，為能夠發(fā)送科學(xué)信息、高清圖像和流媒體視頻的更高數(shù)據(jù)速率通信鋪平道路，以支持人類的下一次巨大飛躍。“他當(dāng)時(shí)說(shuō)。

我們都依賴于內(nèi)置的類似技術(shù)光纖對(duì)于我們的地面高速通信，但在這里，它被改編為通過(guò)深空使用，以改進(jìn)現(xiàn)有的將信息傳回地球的方法。

作為紅外光，工程師可以很容易地以激光形式傳輸其波。這不會(huì)讓光移動(dòng)得更快，但它確實(shí)整潔并將其光束限制在一個(gè)狹窄的通道上。這需要比無(wú)線電波散射少得多的功率，并且更難攔截。

這并不意味著這是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。數(shù)據(jù)位被編碼在激光器發(fā)射的光子中，這需要許多重型儀器 - 包括超導(dǎo)高效探測(cè)器陣列– 準(zhǔn)備要傳輸?shù)男畔?，并在另一端進(jìn)行翻譯。

另一個(gè)挑戰(zhàn)是讓系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整其定位配置。在這個(gè)最新的測(cè)試中，激光光子從宇宙飛船到望遠(yuǎn)鏡花了大約50秒，而與此同時(shí)，兩者都在太空中飛馳。

建立連接的激光收發(fā)器位于板載Psyche宇宙飛船，這是一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的任務(wù)，正朝著小行星火星和木星.它與黑爾望遠(yuǎn)鏡在加利福尼亞州的帕洛瑪天文臺(tái)。

Psyche計(jì)劃繞火星飛行，因此將繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試，以完善和改進(jìn)這一創(chuàng)新技術(shù)近紅外激光通信方法，并確保它盡可能快速和可靠。

“這是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)，我們還有很多工作要做，但在很短的時(shí)間內(nèi)，我們能夠傳輸、接收和解碼一些數(shù)據(jù)?！?a>說(shuō)Meera Srinivasan，美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的DSOC運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)人。

您可以閱讀有關(guān) DSOC 的更多信息這里.

本文的早期版本發(fā)布于 2023 年 11 月。

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