在NASA的Psyche航天器上進行的一個深空實驗剛剛通過激光向地球傳達了一條信息,這是第一次從遠方的月球超越月球,這一成就可以改變航天器的交流方式。
在有史以來最遠的這種光學通信的演示中,深空光學通信(DSOC)閃爍了近紅外從其位置進行的測試數據約為1600萬公里(1000萬英里),這是加利福尼亞州加州理工學院Palomar天文台的Hale望遠鏡的40倍。
DSOC是一項為期兩年的技術演示因為它進入了主要目標小行星心理。 The demo achieved “first light” on November 14, according to NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), which manages both missions, thanks to an incredibly precise maneuver that saw its laser transceiver lock onto JPL's powerful uplink laser beacon at its Table Mountain Observatory, which allowed the DSOC's transceiver to aim its downlink laser at Caltech's observatory 130 kilometers (100 miles) away.
“在接下來的幾個月中,實現第一光是眾多關鍵DSOC里程碑之一,為能夠發送科學信息,高清圖像和流式視頻的高級溝通舖平了道路,以支持人類的下一個巨大飛躍:將人類派往火星,“將人類派往火星,” Trudy Kortes,在Nasa Hq,Said a sa Sap a in n nasa hq,Said a in n nasa hq of a nasa hq,said a sa in n nasa hq of a nasa hq of陳述。
光學通信已用於發送消息來自地球軌道以前,但這是激光梁迄今為止最遠的距離。在激光束中,光子的光束在相同的波長下在相同的方向上移動。可以通過將數據包裝到這些光波的振盪中,以前所未有的速度傳輸大量數據,編碼可以通過紅外(人類看不見)梁將消息傳遞給接收器的光學信號。

您可以在2022年12月在NASA的Astrotech太空運營設施中坐在NASA的Astrotech太空運營設施中時,可以看到DSOC的金色封閉飛行激光收發器。
圖片來源:NASA/Ben Smegelsky
NASA通常使用無線電波與比月球更遠的任務進行通信,並且兩者都使用電磁波傳輸數據,但是激光束的優勢是將更多的數據包裝成更嚴格的波浪。根據NASA的說法,DSOC Tech Demo的目的是顯示傳輸速率比當前的無線電通信系統高10-100倍。
允許傳輸更多數據將使未來的任務能夠攜帶更高分辨率的科學工具,並允許對潛在的深空任務進行更快的通信 - 視頻例如,從火星表面。
NASA的高級通信和導航技術部主任傑森·米切爾(Jason Mitchell)博士說:“光學交流是科學家和研究人員的福音,他們始終希望從太空任務中獲得更多信息,並能夠對深空的探索。” “更多的數據意味著更多的發現。”
但是,首先測試存在一些挑戰。距離光學通信必須越遠,它就越困難,因為它需要精確的精度來指向激光束。同樣,光子的信號將變得愚蠢,花費更長的時間才能到達目的地,最終在通信中創建了滯後時間。
在11月14日的測試中,光子花了大約50秒的時間從心理到地球。到Psyche到達最遠的距離時,他們將需要大約20分鐘才能使他們回去 - 這足以使地球和航天器移動,因此兩者的激光器都需要調整這種位置的變化。
到目前為止,創紀錄的技術演示非常成功。 “ []測試是第一個完全納入地面資產和飛行收發器的測試,要求DSOC和心理運營團隊在同時工作,” JPL DSOC的負責人Meera Srinivasan說。 “這是一個巨大的挑戰,我們還有很多工作要做,但是在很短的時間內,我們能夠傳輸,接收和解碼一些數據。”
或者,正如JPL DSOC的項目技術專家Abi Biswas所說:“ [我們]能夠從和深空中交換'一點點'。”往返深空的光線可能是我們如何在太空探索中進行交流的未來。