美國(guó)航空航天局(NASA)和麻省理工學(xué)院在地球與一顆環(huán)繞月球軌道的衛(wèi)星之間建立了超高速網(wǎng)絡(luò)連接,速度達(dá)到每秒622兆,超過(guò)地球上的絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)。研究小組承認(rèn)這一傳輸速度讓他們感到吃驚,能夠?yàn)橛糜谄渌l(wèi)星和行星的3D視頻傳輸和遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人[-7.11% 資金 研報(bào)]探索任務(wù)鋪平道路。
這項(xiàng)超高速網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)驗(yàn)名為“月球激光通訊演示”(LLCD),是NASA的第一個(gè)雙向激光通訊系統(tǒng),該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了大約為期一個(gè)月的測(cè)試。通過(guò)激光從一顆環(huán)繞月球的衛(wèi)星向地球傳輸數(shù)據(jù)。相比之下,當(dāng)前用于太空通訊的無(wú)線電頻率系統(tǒng)的傳輸速度只有這一速度的幾十分之一。
LLCD實(shí)驗(yàn)裝置安裝在NASA的月球大氣與塵埃環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星(LADEE)上。實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)是每秒從月球向地球傳輸數(shù)億比特?cái)?shù)據(jù),相當(dāng)于100個(gè)高清電視頻道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家還從地球向LADEE傳輸數(shù)據(jù),測(cè)試數(shù)據(jù)的接收能力。林肯實(shí)驗(yàn)室LLCD設(shè)計(jì)組負(fù)責(zé)人堂·伯羅森表示:“這是一個(gè)令人驚異的通訊系統(tǒng)。我們很滿(mǎn)意這一系統(tǒng)的表現(xiàn)。這種概念是正確的,這一系統(tǒng)也非??煽?,我們認(rèn)為它已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。”
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人堂·考恩維爾指出:“LLCD實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是驗(yàn)證這項(xiàng)技術(shù),提高科學(xué)家對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的信心并在未來(lái)實(shí)施的任務(wù)中考慮采用這項(xiàng)技術(shù)。我們甚至可以打造一個(gè)基于激光的系統(tǒng),用于在小行星上執(zhí)行機(jī)器人探索任務(wù)。激光通訊系統(tǒng)可用于向地球傳輸3D高清視頻,為地面上的控制人員提供遠(yuǎn)程呈現(xiàn)畫(huà)面。”
自實(shí)施太空探索計(jì)劃以來(lái),NASA便一直使用無(wú)線電通訊技術(shù)。但隨著需要傳輸數(shù)據(jù)量的增加,這項(xiàng)通訊技術(shù)已經(jīng)接近極限,此外干擾也是無(wú)線電通訊技術(shù)的另一個(gè)劣勢(shì)??级骶S爾表示:“LLCD在設(shè)計(jì)上采用體積較小的發(fā)射機(jī),耗電量比先進(jìn)無(wú)線電系統(tǒng)少25%,但所能傳輸?shù)膩?lái)自月球的數(shù)據(jù)量卻是后者的6倍。與無(wú)線電相比,激光更加安全,同時(shí)不易受干擾影響。”
NASA的下一項(xiàng)激光通訊任務(wù)——激光通訊中繼演示(LCRD)將于2017年發(fā)射,旨在于地球和一顆地球同步衛(wèi)星之間建立激光連接,速度將達(dá)到每秒1000兆。地球同步衛(wèi)星與地球之間的距離只有地月距離的十分之一。LCRD將運(yùn)轉(zhuǎn)5年,用以驗(yàn)證激光通訊技術(shù)的可靠性。除了可用于傳輸高清視頻外,激光通訊系統(tǒng)還允許人類(lèi)遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人,用于執(zhí)行小行星采礦或者在月球上建造基地等任務(wù)。
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