這可能會改變航天器通訊的未來。
Psyche 探測器上的深空光通訊工具成功地透過雷射光束向地球發送了最遠的資料傳輸。
圖片來源：ProleR/Shutterstock.com 由 IFLScience 修改
美國太空總署靈神號太空船上進行的一項深空實驗剛剛首次從遠離月球的地方透過雷射向地球發送訊息，這項成就可能會改變太空船的通訊方式。
在此類光通訊的最遠演示中，深空光通訊 (DSOC) 發射了近紅外光其測試數據是從距離地球約 1600 萬公里（1000 萬英里）的位置（比月球到地球的距離大約 40 倍）編碼到加州理工學院帕洛瑪天文台的海爾望遠鏡。
DSOC 是兩年的技術演示當它前往其主要目標小行星普賽克時。 據負責管理這兩項任務的NASA 噴氣推進實驗室(JPL) 稱，該演示於11 月14 日實現了“第一道曙光”，這要歸功於其激光收發器鎖定在桌山天文台JPL 強大的上行雷射信標上的精確操作。
「實現第一道曙光是未來幾個月許多重要的DSOC 里程碑之一，它為能夠發送科學資訊、高清圖像和串流媒體視訊的更高數據速率通信鋪平了道路，以支持人類的下一個巨大飛躍：派遣人類前往火星，」NASA 總部技術演示總監 Trudy Kortes 在聲明中說道。陳述。
光通信已被用來發送訊息從地球軌道之前，但這是雷射光束迄今為止最遠的距離。 在雷射光束中，光子束以相同的波長沿著相同的方向移動。透過將資料打包到這些光波的振盪中，編碼可以透過紅外線（人類不可見）光束將訊息傳送到接收器的光訊號，可以以前所未有的速度傳輸大量資料。
2022 年 12 月，您可以在 Psyche 上看到 DSOC 的金蓋飛行雷射收發器，當時它位於 NASA 的 Astrotech 太空營運設施中。
圖片來源：NASA/Ben Smegelsky
美國太空總署通常使用無線電波與比月球更遠的任務進行通信，並且都使用電磁波來傳輸數據，但雷射光束的優點是可以將更多數據打包到更緊密的波中。 據 NASA 稱，DSOC 技術演示旨在展示比目前頂級無線電通訊系統高 10-100 倍的傳輸速率。
允許傳輸更多數據將使未來的任務能夠攜帶更高解析度的科學儀器，並允許在潛在的深空任務中實現更快的通信 - 視頻例如，從火星表面。
美國太空總署太空通訊和導航計畫高級通訊和導航技術部主任賈森米切爾博士表示：「對於那些總是希望從太空任務中獲得更多成果的科學家和研究人員來說，光通訊是一個福音，並將使人類能夠探索深空。 “更多數據意味著更多發現。”
然而，首先需要測試一些挑戰。 光通訊傳輸的距離越遠，難度就越大，因為它需要高精度來指向雷射光束。 此外，光子的訊號會變得更微弱，需要更長的時間才能到達目的地，最終導致通訊延遲。
在 11 月 14 日的測試中，光子從 Psyche 傳播到地球大約需要 50 秒。 當 Psyche 到達最遠距離時，它們需要大約 20 分鐘才能返回——這對於地球和太空船來說已經足夠移動了，因此兩者上的雷射都需要針對這種位置變化進行調整。
到目前為止，破紀錄的技術演示非常成功。 JPL 的 DSOC 營運負責人 Meera Srinivasan 表示：“這次測試是第一次完全整合地面資產和飛行收發器，需要 DSOC 和 Psyche 營運團隊協同工作。” “這是一個艱鉅的挑戰，我們還有很多工作要做，但在很短的時間內，我們能夠傳輸、接收和解碼一些數據。”
或者，正如噴射推進實驗室 DSOC 專案技術專家阿比·比斯瓦斯 (Abi Biswas) 所說：“[我們]能夠在深空之間交換‘光位’。” 在深空之間交換光線可能會改變我們在太空探索中的溝通方式。
