地球在NASA測試中收到了來自1000萬英里外的激光發(fā)射的信息

最終,我們將希望將萬維網(wǎng)擴展到整個銀河系,而美國宇航局最近展示了一項可以提供幫助的關鍵技術,令人欣喜若狂通過激光發(fā)送消息跨越近 1600 萬公里(1000 萬英里)的距離。

這大約是遠的 40 倍月亮來自地球,2023 年 11 月取得的成就代表了光通信首次跨越如此遠的距離發(fā)送。

傳統(tǒng)上,我們使用無線電波來與遙遠的宇宙飛船對話但更高頻率的光,如近紅外線,提供了帶寬的增加,因此數(shù)據(jù)速度大大提高。

如果我們最終能夠發(fā)送高清視頻往來和發(fā)來的消息火星如果沒有明顯的延遲,那么這是朝著我們需要的技術邁出的一步。

該測試是美國宇航局深空光通信(DSOC)實驗的一部分,通信鏈路的成功建立被稱為“第一縷曙光”。

航天器和望遠鏡接觸的圖示。(美國宇航局噴氣推進實驗室)

美國宇航局總部技術演示主任特魯?shù)稀た铺厮梗═rudy Kortes)表示:“實現(xiàn)第一縷曙光是未來幾個月DSOC的眾多關鍵里程碑之一,為能夠發(fā)送科學信息、高清圖像和流媒體視頻以支持人類下一次巨大飛躍的高數(shù)據(jù)速率通信鋪平了道路。當時說。

我們都依賴于內(nèi)置的類似技術光纖用于我們的地面高速通信,但在這里,它被改編為通過深空使用,以改進現(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。這不會讓光線移動得更快,但它確實會整理并限制其光束到狹窄的通道內(nèi)。這需要的功率比無線電波的散射要少得多,而且更難攔截。

這并不意味著這是一項簡單的任務。數(shù)據(jù)位編碼在激光發(fā)射的光子中,這需要許多重型儀器——包括超導高效探測器陣列– 準備要傳輸?shù)男畔ⅲ⒃诹硪欢诉M行翻譯。

另一個挑戰(zhàn)是讓系統(tǒng)實時調(diào)整其定位配置。在這個最新的測試中,激光光子從宇宙飛船到望遠鏡大約需要50秒,而此時兩者都在太空中飛馳。

進行連接的激光收發(fā)器位于板載Psyche宇宙飛船,這是一項長達數(shù)年的任務,前往小行星火星和木星.它與黑爾望遠鏡在加利福尼亞州的帕洛瑪天文臺。

帶有激光收發(fā)器的 Psyche 航天器,帶有金色蓋子。(美國宇航局/Ben Smegelsky)

Psyche計劃在火星周圍飛行,因此將繼續(xù)進行測試以完善和改進這一創(chuàng)新近紅外線激光通信方法,并確保它盡可能快速和可靠。

“這是一個艱巨的挑戰(zhàn),我們還有很多工作要做,但在很短的時間內(nèi),我們能夠傳輸、接收和解碼一些數(shù)據(jù),”Meera Srinivasan,美國宇航局噴氣推進實驗室的DSOC運營負責人。

您可以閱讀有關 DSOC 的更多信息這里.

本文的早期版本于 2023 年 11 月發(fā)布。

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