随着人类越来越接近成为星际物种,保持与地球的通信至关重要。本周五,美国国家航空航天局(NASA)及其合作机构喷气推进实验室(JPL)与 SpaceX 公司联手执行了一项雄心勃勃的任务,目标是一颗富含金属的小行星,并希望展示一种基于激光的新型数据传输系统,该系统有望从深空提供更高的数据传输速率。
深空光通信(DSOC)项目的实验激光发射器昨天搭乘 SpaceX 公司的猎鹰重型火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。该火箭搭载了 “Psyche “任务,其中包括一次为期六年的小行星之旅,并将对DSOC发射机进行真实世界(或真实空间)测试。
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“DSOC是NASA首次将光通信从月球距离传送到深空的实验,”JPL的DSOC项目经理马尔科姆-赖特(Malcolm Wright)在接受TCN采访时说,”光通信的优势在于,到目前为止,所有的通信都是通过无线电或微波链路进行的。”
赖特解释说,到目前为止,使用无线电和微波发送信号需要在地面上安装较大的天线和在航天器上安装天线,频率的限制降低了数据传回地球的速度。
“莱特说:”转向光通信,在望远镜后面使用激光器和探测器,基本上能够以更高的频率发送比无线电更多的信息,因此你能够在数据上添加更多的信息。
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– NASA (@NASA) 2023年10月13日
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正如赖特所解释的,光通信的主要挑战是需要精确的系统指向。与航天器上波束宽度较大的传统射频(RF)天线不同,光通信有效载荷需要对地球进行精确定位,航天器和地面站使用高灵敏度的探测器来读取被称为光子的单个光粒子。放弃传统的成像相机;深空光通信相机检测每个像素帧的单个光子。
赖特说,另一个挑战与时间有关。信号可以穿过大气层,除非被浓密的云层阻挡,而浓密的云层也会因大气干扰而导致信号衰减,这就要求对数据信号进行编码,以抵消信号衰减。
莱特说,尽管存在这些挑战,但光通信仍具有一些优势,其中包括由于可以直接视线传输,且与特定波长和方向相匹配,因此是传输秘密和敏感通信的理想选择,而无线电波的分布则更为广泛。
去年,Web3 Infinity Labs公司推出了Dreambound Orbital,打算将区块链发射到太空。12 月,Dreambound Orbital 与美国国家航空航天局(NASA)合作,向太空发射了一组来自不同参与者的 NFT。受 1977 年旅行者号任务 “黄金记录 “的启发,DreamboundM1 向国际空间站发送了 Solana 基金会、Metaplex、Magic Eden、World of Women、OpenSea 等机构的数字收藏品。
“我们在轨道上的台词是:’排除万难,人类找到了梦想的时间’,”Infinity Labs 的化名创始人 Infinity Eve 此前告诉 TCN。”因为 Web3 对我意义重大,它让我重塑自我,治愈心灵。我想为 Web3 社区制作[这个]节目。”
DSOC是总部位于帕萨迪纳的JPL的众多项目之一,其工作重点是美国国家航空航天局的各种机器人和探索相关任务。JPL 成立于 1943 年,其起源可以追溯到 20 世纪 30 年代,当时加州理工学院(Caltech)的一群学生、教师和爱好者的工作被同行称为 “自杀小队”。自杀小队 “成员包括匈牙利航空航天工程师西奥多-冯-卡曼(Theodor von Karman)和火箭科学家、化学家兼神秘学家约翰-怀特赛德-“杰克”-帕森斯(John Whiteside “Jack” Parsons)。
1958 年 12 月,JPL 并入新成立的 NASA。
虽然周五的发射只是 DSOC 技术的一次演示,但赖特说,类似的设备将用于即将开始的阿耳特弥斯计划,该计划将见证 NASA 返回月球轨道,并计划在未来再次登陆月球表面。
“赖特说:”这是一个深空示范项目。”莱特说:”一旦你展示了一种能力,它就会成为其他任务可以使用的技术,我们有许多任务正在筹备中。