北京時(shí)間9月6日消息，為了測(cè)試一項(xiàng)新的通信技術(shù)，美國(guó)航空航天局(NASA)將于近日發(fā)射一顆圍繞月球軌道運(yùn)轉(zhuǎn)的探測(cè)器。據(jù)悉，這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)激光向地球發(fā)回通信信息，可以提供創(chuàng)紀(jì)錄的600Mb每秒的下載速度。

　　這項(xiàng)計(jì)劃或許還能推動(dòng)提高地球上的互聯(lián)網(wǎng)覆蓋率。未來(lái)幾年，商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星服務(wù)將使用光學(xué)連接——而非現(xiàn)在使用的無(wú)線電連接——從而提供更大的帶寬。在美國(guó)弗吉尼亞州啟動(dòng)的“激光通信”(Laser Light Communications)公司，正處于這一系統(tǒng)研發(fā)的早期階段。在未來(lái)四年內(nèi)，該公司希望能夠發(fā)射共12顆衛(wèi)星。

　　事實(shí)上，已經(jīng)有一些公司提供了短程透過(guò)空氣介質(zhì)的光學(xué)連接。在一些校園或?qū)懽謽侵g，由于有類似河流或道路等阻礙了光纖的鋪設(shè)，因而只能采用光學(xué)通信技術(shù)。Lightpointe公司的總裁兼首席執(zhí)行官海因茨·威爾布蘭德(Heinz Willebrand)說(shuō)：“有很多技術(shù)——而不是單一一種——合在一起，提供了新的應(yīng)用，并促使服務(wù)改進(jìn)。”該公司的技術(shù)能夠在幾百米的距離間以2.5Gb每秒的速率傳輸數(shù)據(jù)。

　　NASA即將發(fā)射的月球探測(cè)器將采用新的技術(shù)：一個(gè)超導(dǎo)的、冷卻到3開(kāi)氏度的納米線探測(cè)器。該配件由麻省理工學(xué)院及其林肯實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)目的是探測(cè)從25萬(wàn)英里(約合40萬(wàn)公里)以外的繞月球衛(wèi)星上紅外激光器發(fā)出的單個(gè)光子。這顆衛(wèi)星將于美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間本周五發(fā)射，用于探測(cè)月球大氣中的塵埃。

　　這一新型的通信系統(tǒng)被稱為“月球激光通信演示”，將提供比現(xiàn)在用于月球通信的最快無(wú)線電系統(tǒng)快6倍的下載速度。它將使用直徑在1米以下的望遠(yuǎn)鏡來(lái)獲取信號(hào)。不過(guò)，據(jù)林肯實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的研究者唐·博羅森(Don Boroson)介紹，如果探測(cè)激光信號(hào)的地面望遠(yuǎn)鏡能夠擴(kuò)展到3米直徑，那該系統(tǒng)就可以進(jìn)行改裝并提供2.5Gb每秒的傳輸速度。他說(shuō)：“這是第一次在深空任務(wù)中演示光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸。如果能夠?qū)ζ浯笮∵M(jìn)行調(diào)整并部分改裝的話，我們或許可以在火星軌道上實(shí)施。”

　　由于云層會(huì)阻擋光子，因此探測(cè)器被安裝在三個(gè)地點(diǎn)：加利福尼亞州、新墨西哥州以及加那利群島。在本次任務(wù)中，激光通信系統(tǒng)僅僅是進(jìn)行測(cè)試，大部分操作還是通過(guò)無(wú)線電技術(shù)來(lái)完成的。1969年，阿姆斯特朗那句“個(gè)人的一小步，人類的一大步”正是通過(guò)無(wú)線電傳輸?shù)竭_(dá)地球的千家萬(wàn)戶。不過(guò)，如果一切順利的話，光學(xué)系統(tǒng)將很有可能成為未來(lái)空間傳輸?shù)闹髁?，而無(wú)線電系統(tǒng)只作為備用。

　　除了納米線探測(cè)器外，新的系統(tǒng)還需要借助高速的數(shù)據(jù)編碼和解碼技術(shù)，以及一組獨(dú)立的計(jì)算程序——用于調(diào)整和保持望遠(yuǎn)鏡能指向彼此。唐·博羅森說(shuō)：“這里用到的許多技術(shù)都是全新的，令人興奮不已。”不過(guò)，對(duì)生活在地面上那些渴望擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)帶寬的人們來(lái)說(shuō)，一個(gè)基于衛(wèi)星的全光學(xué)通信系統(tǒng)或許更讓人興奮。

　　“激光通信”公司將把衛(wèi)星對(duì)地面，以及衛(wèi)星對(duì)衛(wèi)星的光學(xué)通信整合起來(lái)，組成完整的商業(yè)系統(tǒng)。該公司的目標(biāo)是在全球范圍內(nèi)建設(shè)一個(gè)基于空間的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，拓寬互聯(lián)網(wǎng)的帶寬，從而補(bǔ)充目前全球光纖網(wǎng)絡(luò)的不足。這一系統(tǒng)可以突破地面連接的瓶頸，實(shí)現(xiàn)更快的跨大陸連接。更重要的是，在出現(xiàn)事故——如2008年海底光纜斷裂導(dǎo)致中東大部分地區(qū)和印度部分地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中斷——的時(shí)候，該系統(tǒng)可以提供替代線路和更快的恢復(fù)速度。 

　　目前，“激光通信”公司正在籌劃建設(shè)48個(gè)地面站。如果某個(gè)站點(diǎn)上空的云層阻隔了光子的上行或下行，衛(wèi)星就能將數(shù)據(jù)傳到另一個(gè)接收站——或許就在數(shù)百公里之外。國(guó)際技術(shù)研發(fā)公司Pegasus Global Holdings的首席執(zhí)行官羅伯特·布倫利(Robert Brumley)稱，這樣的設(shè)計(jì)使該系統(tǒng)具有很高的可靠性。Pegasus Global Holdings公司在聯(lián)邦政府的國(guó)防研究資助下，創(chuàng)立了“激光通信”公司。羅伯特·布倫利還補(bǔ)充道，未來(lái)的探測(cè)器組件將足夠小，可以安裝在建筑物甚至是汽車的頂部，以處理電視直播等的需求。

　　這個(gè)系統(tǒng)包括了圍繞著地球運(yùn)轉(zhuǎn)的8顆衛(wèi)星，距離地面的高度為12000公里。系統(tǒng)總數(shù)據(jù)流量達(dá)到了每秒6Tb，下載速度為200Gb每秒，比當(dāng)前的無(wú)線電連接速度快了近100倍。羅伯特·布倫利說(shuō)：“我們的目標(biāo)是建立一個(gè)全球范圍的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，并擁有其他衛(wèi)星平臺(tái)所無(wú)法提供的連接選項(xiàng)。”他還補(bǔ)充道，Pegasus Global Holdings公司在未來(lái)想成為帶寬的批發(fā)供應(yīng)商，而不是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)者，其客戶甚至可能包括其他的衛(wèi)星服務(wù)公司。

　　近期即將發(fā)射的這顆衛(wèi)星名為“O3B”——意為“另外的30億”——將利用無(wú)線電頻率提供150Mb每秒到2Gb每秒的下載速度。Intelsat和Inmarsat等其他公司也為該系統(tǒng)提供了一定的速度。除此之外，Google公司也提出了一個(gè)推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想：“Project Loon”計(jì)劃，即通過(guò)由多個(gè)特制氣球組成高空氣球環(huán)，為地面提供網(wǎng)絡(luò)連接。當(dāng)然，這一計(jì)劃使用的是無(wú)線電信號(hào)。