《NASA宣布:完成迄今为止距离最远的光通信演示!》

  • 来源专题:光电信息技术
  • 编译者: 王靖娴
  • 发布时间:2024-03-01
  •     2023年11月,据OFweek激光网报道,美国国家航空航天 局(NASA)宣布,NASA首次成功接收距离地球1600万千米的“灵神星”(Psyche)卫星激光信号,标志着NASA“深空光学通信”(DSOC)项目取得重大进展。“灵神星”卫星通过DSOC近红外激光收发器有效载荷向地球发射编码激光,随后被加州理工学院帕洛马天文台“黑尔”(Hale)望远镜成功接收。此外,NASA还进行了“闭合链路”关键技术测试,实现通过上行和下行链路激光器同时发送观测数据。NASA表示,此次深空光学通信演示将为实现高清图像、流媒体视频等更高数据速率的通信传输奠定基础,并为载人火星任务提供技术支持。

        据悉,美国“灵神星任务探测器”2023年10月中旬发射升空,在接下来的六年里,它将飞行约36亿公里去探索太阳系中最神秘的小行星之一,火星和木星轨道之间的同名金属小行星16Psyche。“深空光通信实验”是这个探测器的任务之一,这个实验的内容是测试使用不可见的近红外激光向地球发送和接收数据。据了解,近红外激光的传输速度是传统无线电传输系统的10-100倍,从Psyche号到达地球只需要50秒,而据估算,当飞船与地球间隔最远时,激光需要的单程时间是20分钟。在本次测试中,位于美国加州的帕洛马山天文台成功接受到了“深空光通信实验”设备在1600万公里外发回的激光数据,研究人员表示,这将为之后以更高的数据传输速率发送科学信息高清图像和流媒体视频铺平道路。此外,如果接下来依然能持续接收到这一光数据信号,那么本次实验成果还可能为将来的火星探索任务服务。

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    • 来源专题:光电信息技术
    • 编译者:王靖娴
    • 8月8日,NASA宣布将于今年10月启动深空激光通信(DSOC)项目,该项目将测试激光如何加快数据传输速度,激光将远远超过目前太空中使用的射频系统的能力。 届时,NASA将使用“普赛克”(Psyche)飞船搭载DOSC近红外激光收发器发射升空,并抵达一颗富含金属的小行星中。按照计划,NASA将在两年时间内使用DOSC收发器与南加利福尼亚州的两个地面站进行通信操作演示,测试高灵敏度探测器、激光发射器和解码收发器从深空中发送信号的可行性。喷气推进实验室的DSOC项目技术专家Abi Biswas表示,DSOC项目旨在于深空中展示比传统通信链路高10-100倍的数据回传能力,或将成为改进太空通信能力的革命性技术。 “普赛克”上搭载的收发器采用了几项新技术,包括一个从未飞行过的光子计数相机,该相机连接在航天器侧面突出的8.6英寸(22厘米)口径望远镜上。收发器将自动扫描并“锁定”到由位于加州的光通信望远镜实验室传输的高功率近红外激光上行链路上。激光上行链路还将演示向收发器发送命令。 一旦“锁定”上行激光,收发器将定位200英寸(5.1米)Hale望远镜,该望远镜位于加州理工学院的帕洛马天文台。然后,收发器将使用其近红外激光器将高速数据传输到帕洛马天文台。航天器的振动可能会使激光偏离目标,而将收发器连接到“普赛克”上的最先进的支柱将会抑制这种振动。 为了接收来自DSOC收发器的高速率下行激光,Hale望远镜安装了一种新型超导纳米线单光子探测器组件。该组件是低温冷却的,因此可以检测到单个入射激光光子并记录其到达时间。 脉冲传输过程中,激光必须行进超过2亿英里(3亿公里)才能探测到微弱的信号,并对其进行处理以提取信息。 距离遥远,对技术演示又提出了另一个挑战:“普赛克”在太空中穿行得越远,光子到达目的地所需的时间就越长,从而产生长达数十分钟的延迟。当激光光子行进时,地球和航天器的位置将不断变化,因此需要补偿这种滞后。
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    • 来源专题:光电信息技术
    • 编译者:王靖娴
    • 发布时间:2023-10-11
    •   据美国国家航空航天局(NASA)官网8月30日报道,NASA计划向国际空间站发送“集成激光通信中继演示(LCRD)近地轨道用户调制解调器和放大器终端”(ILLUMA-T),并与2021年12月发射的LCRD设备携手组成该机构首个双向端到端激光中继系统,以展示空间站激光通信的能力。   ILLUMA-T是太空探索技术公司为NASA执行的第29次商业补给服务任务的有效载荷,其将固定在空间站的外部模块上,大小如同一台标准电冰箱。ILLUMA-T项目副经理马特·马格萨门表示,一旦进入空间站,ILLUMA-T将以1.2千兆比特/秒的速度向LCRD发送包括图片和视频在内的高分辨率数据,LCRD随后会将数据发送到位于夏威夷和加利福尼亚的地面站。目前,LCRD正在距离地球22000英里的地球同步轨道上进行激光中继的演示,它在两个地面站之间传输数据,并进行实验,旨在进一步提高NASA的激光通信能力。   除LCRD,ILLUMA-T的“前任”还包括2022TeraByte红外发射系统,该系统目前正在近地轨道的小型立方体卫星上测试激光通信。此外还包括2017年开展的“激光通信科学的光学有效载荷”任务,该任务展示了与无线电信号相比,激光通信如何加快地球和太空之间的信息交流。