地球收到1600万公里外传来的激光数据

视频加载中...

美国航天局近日表示，他们在一项测试中接收到从1600万公里外传来的激光信息，这个距离是地球到月球的40倍左右，是到目前为止激光通信传输的最远距离。

美国“灵神星任务探测器”今年10月中旬发射升空，“深空光通信实验”是这个探测器的任务之一。这个实验的内容是测试使用不可见的近红外激光向地球发送和接收数据。据了解，近红外激光的传输速度是传统无线电传输系统的10－100倍。在本次测试中，位于美国加州的帕洛马山天文台成功接受到了“深空光通信实验”设备在1600万公里外发回的激光数据。

研究人员表示，这将为之后以更高的数据传输速率发送科学信息、高清图像和流媒体视频铺平道路。此外，如果接下来依然能持续接收到这一光数据信号，那么本次实验成果还可能为将来的火星探索任务服务。

（编辑：张浩男）

空间通信的里程碑：深空光通信的“第一光”实验

这几天，全世界的目光都聚集在SpaceX第二次星舰超重型火箭发射试验，但是前几天美国宇航局开创性的深空光通信（ Deep Space Optical Communications, DSOC）实验，使得太空探索领域正处于通信革命的边缘。最近，DSOC实现了一个被称为“第一光（First Light）”的重要里程碑，为我们如何在浩瀚的空间中沟通设定了新标准。这一开创性的努力预示着高带宽、基于激光的空间通信的新时代。

DSOC实验由美国宇航局喷气推进实验室（JPL）开发和管理，是最近发射的普赛克任务(Psyche mission)的一部分， 这个任务旨在探索火星和木星之间的主要小行星带。DSOC的主要目标是证明近红外激光通信的可行性，其传输速度可能比当前最先进的射频（RF）系统快10至100倍。

第一光：破纪录的成就

“第一光”一词传统上标志着首次成功使用新的天文仪器。对于DSOC来说，这个里程碑是通过近红外激光从近1000万英里的惊人距离成功传输数据时实现的，大约是地球和月球之间距离的40倍。加利福尼亚州圣地亚哥县帕洛马天文台的黑尔望远镜接收了这次传输，这是太空中光通信技术有史以来实现的最遥远的距离。

DSOC成功的意义

通过DSOC的激光从如此遥远的距离成功传输和接收数据具有多重影响：

1.概念验证：DSOC的成就证明了光通信在深空任务中是可行的。瞄准激光束的精度以及在这种距离上传输和接收数据的能力是重要的技术壮举。

2.增强的数据传输：DSOC可能产生的高数据速率有望迎来太空探索的新时代。未来的任务可以发送高分辨率图像、视频和大量科学数据，极大地提高我们对宇宙的理解。

3.精度和挑战：该实验强调了此类通信所需的精度，包括需要考虑航天器和地球的相对运动以及所涉及的远距离造成的延迟。

DSOC实验离不开几项关键技术进步

- 大功率激光发射器：这些对于在太空数百万英里内发送信号至关重要。

- 指向、采集和跟踪（Pointing, Acquisition, and Tracking, PAT）系统：对于精确引导激光束跨越远距离至关重要。

- 自适应光学和大气补偿：减轻地球大气对激光信号的影响。

- 强大的错误纠正算法：对于确保长途传输的数据完整性至关重要。

挑战和未来前景

虽然DSOC的“第一光”是一项巨大的成就，但它也揭示了未来发展的几个挑战：

1.保持准确的指向：对更先进的PAT系统的需求是显而易见的，因为激光通信所需的精度非常高。

2.应对大气干扰：DSOC的未来迭代可能需要增强自适应光学和实时大气监测，以克服大气干扰。

3.信号处理和光子级别的效能：先进的信号处理和光子级效能的调制技术对于从收到的每个光子中最大限度地提取信息至关重要。

火星以及更遥远太空的潜力

DSOC的成功不仅限于Psyche任务。它的影响远远超出了这次任务，特别是对未来的火星任务。DSOC演示的技术可能会改变火星任务通信的游戏规则，提供人类太空探索所需的大容量数据传输和进行高分辨率科学研究装置。

结论

DSOC实验的“第一光”不仅仅是一个技术胜利；它照亮了通往深空通信不再受射频系统限制的未来的道路。当我们站在太空探索新时代的风口浪尖上，DSOC先进的光通信技术所释放的可能性与空间本身一样巨大。从增强的数据传输到新的探索视野，DSOC为人类进入宇宙的下一个巨大飞跃奠定了基础。

相关问答

光通信实验中,为什么要获得光源的I-P特性曲线_作业帮

[最佳回答]根据光源的特性曲线与光纤末端测试结果作对比用!

无线电:1896年,意大利人()第一次用()进行长途通讯实验._作业帮

[最佳回答].这是五年级的吗?这么难--|||发明历史关于谁是无线电台的发明人还存在争议.1893年,尼古拉·特斯拉(NikolaTesla)在美国密苏里州圣路易斯首次...

光由玻璃射入空气中的实验?

你好!光由玻璃射入空气中的实验是关于光的折射现象的实验。当光从玻璃等介质射入空气中时,会发生折射现象。折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时的偏折...

真正的量子通讯思维实验，今后深空无延滞即时通讯能靠它实现吗?

〔宇宙定律〕一、物质的电磁力{吸引力}{反推力}物质存在电磁力,同一种物质介质相互吸引,不是同一种物质介质相互推。多的物质会把少的物质推成圆球,因为两...

光纤通信的发展历史?

光纤通信的发展极其迅速,至1991年底,全球已敷设光缆563万千米,到1995年已超过1100万千米。光纤通信在单位时间内能传输的信息量大。一对单模光纤可同时开通350...

日本卫星量子通信实验成功，你怎么看?

对这个问题我有一个真正专业的回答,而这个回答会让绝大多数人眼镜碎一地:日本的卫星根本没做量子通信实验,更谈不上成功了!这是个假消息!用川普的话说,fake...对...

电子通信优缺点?

电子通信的优点1、通信容量大从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000亿个话路。虽然目前远远未达到如此高的传输容量,但用一根光纤同...电子...

1896年,意大利人马可尼第一次用()进行了了长途通讯实验.电...

[最佳回答]电磁波贝尔德美月球

微波布拉格衍射数字信号光纤传输技术实验CO2激光器反射全...

[最佳回答]数字信号光纤传输技术实验,声、光、电转换—白光通讯,CO2激光器和光点反射磁致伸缩效应,做这4个实验有点麻烦的.但是如果材料设备齐全,和你的知...

什么是光纤通讯-yJ6NhjlMQ5的回答-懂得

光纤通讯光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段。光纤通讯的特点是通讯容量大,比电通讯容量大千万倍,在两根光纤上可以传递万路电话,或上千路电...