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解读激光送蒙娜丽莎飞向月球的意义

导读: 激光是一种方向性极好的单色相干光。利用激光来有效地传送信息,叫做激光通信。近日,美国宇航局成功地试验了一种与太空目标进行通讯的全新方式:不像其他轨道器那样使用无线电波,而是采用来自地球的激光。

  激光是一种方向性极好的单色相干光。利用激光来有效地传送信息,叫做激光通信。

  激光通信系统包括发送和接收两个部分。发送部分主要有激光器、光调制器和光学发射天线。接收部分主要包括光学接收天线、光学滤波器、光探测器。要传送的信息送到与激光器相连的光调制器中,光调制器将信息调制在激光上,通过光学发射天线发送出去。在接收端,光学接收天线将激光信号接收下来,送至光探测器,光探测器将激光信号变为电信号,经放大、解调后变为原来的信息。

  激光通信的应用主要有以下几个方面:1、地面间短距离通信;2、短距离内传送传真和电视;3、由于激光通信容量大,可作导弹靶场的数据传输和地面间的多路通信。4、通过卫星全反射的全球通信和星际通信,以及水下潜艇间的通信。

  早在20世纪70年代,日本和美国在研究光波空间传播技术的时候,就提出了空间激光通信概念。到20世纪80年代末90年代初,日本、美国、欧洲空间总署先后制定了发展卫星间激光通信的研究计划,对卫星与地面之间、地球轨道同步卫星与近地轨道卫星之间、地球轨道同步卫星之间的激光通信技术都进行了深入研究,初步的设计方案及模拟演示系统也达到了理想的效果。当时美国率先进行的海岛与海岛之间的激光通信,作用距离可达到240公里;在飞机与地面站的激光通信试验中,当飞机位于1100米高度时,作用距离达到了20-30公里。1995年,美国与日本两颗相距3.9万公里的卫星实现了互联,并完成了8分钟的激光通信。这表明,卫星间激光通信的关键技术已经获得突破。理论与模拟实验证明,当卫星间动态平衡特性优化到位,就可以控制好卫星发送与接收状态,卫星间激光通信链路后,就能够投入实际的应用了。

激光通信

激光通信

  近日,美国宇航局成功地试验了一种与太空目标进行通讯的全新方式:不像其他轨道器那样使用无线电波,而是采用来自地球的激光。

画面转换成152×200像素的图像

画面转换成152×200像素的图像

  在试验中,世界名画里微笑着的蒙娜丽莎,从美国马里兰州的宇航局戈达德太空飞行中心下一代卫星激光测距站出发,搭载激光旅行约40万公里,最终到达正在绕月飞行的月球勘测轨道飞行器。一直以来,科学家们通过定期发送激光脉冲到该飞行器中的月球轨道激光高度计(LOLA)来跟踪其所在位置。而这次到来的激光脉冲,则首次同步完成了带来图像的额外任务。

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