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激光替代微波通信:太空中发微博有望实现

2013-11-07 09:43
人在旅途20
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  目前,科学家正在讨论新一代太空网络技术,计划使用激光代替微波实现太空通信,或将建立一个连接月球或者火星等更遥远星球的太空网络。

  据国外媒体报道,地球轨道数百颗卫星持续中继发送和接受数据,但是这些传统老化的数据传输系统已达到满功率,因此美国宇航局正在计划研制一种安全有效的网络系统。本月初,美国宇航局开始正式技术讨论新一代太空通信技术,美国宇航局的菲利浦-利伯雷彻特和詹姆斯-彻尔负责美国宇航局太空通信平台。

  跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)是一个集线器中心,多颗卫星可以发送它们的数据或中继返回至地球。毕竟并不是每一颗卫星都适合于装配庞大通信装置传输高带宽信号,因此它们需要将数据信号穿过太空传输至TDRSS系统,再传输至地面。

  第一代TDRSS系统始于80年代末至90年代初,被2000年初新二代系统所替代,今年将发射第三代TDRSS系统的第一部分,并适配当前太空任务和人造卫星发射,本世纪20年代初将进行另一次技术更新。目前,国际空间站的宇航员经常进行视频连线,浏览网站和传输太空任务数据,但是未来太空中人类的数量将逐渐增多,这将需要更高级别的网络带宽。

  利伯雷彻特说:;如果未来实现太空旅游和太空旅馆,那时太空网络的要求将更高,需要一些理想的太空中继器进行连接,尤其对于太空轨道的航天器,可让太空旅行者与家人和朋友进行网络连接,发表微博信息等。;

  现今的太空网络可以应对未来10-15年的商业太空旅行,但对于未来大量的太空旅行者,则需要高速互联网。

  美演示迄今最快行星际激光通讯:每秒达622M

  由美国宇航局埃姆斯研究中心负责主管的“月球大气与尘埃环境探测器”(LADEE)上搭载了一台空间激光通信实验载荷,名为“月球激光通讯演示”(LLCD)。这台设备日前开始运行,向我们展示了在地球之外进行激光双向通讯是可行的,也让未来进行大量数据的星际激光传输成为可能。这项技术未来将可以让深空探测器得以直接向地球发送立体高清视频影像。

  LLCD设备主管唐·康沃尔(Don Cornwell)表示:“LLCD设备的目标是验证并建立我们对这项技术的信心,这样在未来的项目中才会考虑将其投入应用。”他说:“这项由麻省理工学院林肯实验室开发的独特技术拥有令人难以置信的应用前景,我们非常高兴能将其装载到卫星上。”

  从美国宇航局最初开展航天活动以来,不管是载人登月,航天飞机项目还是所有的自动探测飞船,所有这些项目的通讯手段都是无线电,即所谓“RF”。但这项手段的局限性正逐渐显现,因为在任务期间需要传输的数据量正不断攀升。而空间激光通信技术的发展将赋予美国宇航局新的能力,从而能够让飞船发回分辨率更高的图像,甚至从深空直接传回立体的高清视频录像。

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