引领科技前沿 NASA钟爱激光通信技术

2013-08-22 00:04

　　3、NASA用激光把“蒙娜丽莎”送往月球

　　该实验把达芬奇的著名画作《蒙娜丽莎的微笑》通过激光传送至28万英里之外的月球勘测轨道器（LRO），并以此来检测激光通信在航天领域的应用前景。

　　来自麻省理工学院，月球轨道激光探测仪（LOLA）项目负责人David Smith表示：“这是人类首次实现行星间的单向激光通信。未来该技术将有望替代现有的无线电通讯方式，来实现效率更高的空地间通信。”

　　据介绍，科学家将会首先把《蒙娜丽莎的微笑》的数字图像切割成152*200像素的像素阵列，并为每一个像素加入相关的像素灰度、位置等信息，而这些信息将会通过座落于美国马里兰州戈达德航天中心的下一代卫星激光通信设施以300比特每秒的速度发送至月球勘测轨道器（LRO）激光信号接收装置LOLA当中。

　　随后，月球勘测轨道器（LRO）再将还原后的《蒙娜丽莎的微笑》图形通过自带的无线电通信模块发送回地球基站，期间还会通过类似于在CD、DVD播放器中所使用的信号纠错技术来减少回传信号的错误。

　　NASA方面表示，该实验成功验证了地球与卫星间的激光通信可行性，这将为月球大气及粉尘环境勘测器（LADEE）未来任务的顺利执行铺平道路。

　　4、NASA首个高速率激光太空通信系统开发成功

　　美国NASA开发了一个新型激光太空通信系统，能将卫星通信的速率提高到类似于地球上高速光纤网络的水平。

　　“月球激光通信演示验证”(LLCD)的太空终端是NASA首个高数据速率激光通信系统，近期NASA艾姆氏研究中心将其集成到了“月球大气与尘埃环境探测器”(LADEE)航天器上。LLCD将演示验证从月球轨道到地球的激光通信，其传输速率将是目前最好的先进无线电通信系统的6倍。

　　LLCD任务经理表示，成功的试验和将LLCD集成到LADEE是重要的里程碑成就，验证了这项新技术对于太空应用的稳定性和就绪度。这是NASA这类通信系统首次通过全部试验，具备飞行准备资质。

　　LCCD任务将采用一种高可靠性的红外激光器，类似于那些用于将高速数据通过光纤电缆传到工作区和住宅的激光器。数据是以每秒数亿短光脉冲的形式传输，将通过LADEE航天器传输到位于新墨西哥、加利福尼亚和西班牙三台地面望远镜中的任何一台。

　　LLCD面临的实际挑战是，在移动时使非常窄的激光光束精确地指向相距3.8万千米的地面站，如果执行有误，将会削弱信号或失去通信联系。

　　麻省理工大学的开发人员设计了一个复杂的系统，消除航天器微小的摆动，这也是远瞄准和跟踪系统所要应对的挑战之一。工程师们相信，未来太空任务将利用激光通信技术的轻质和低功率需求，为实时通信和3D高清晰度视频提供更好的数据质量。

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