TeraNet利用激光技术将空间通信速度提高1000倍

西澳大利亚大学的"TeraNet"是一个专门从事高速空间通信的光学地面站网络，它成功地接收到了一颗德国低地球轨道卫星发出的激光信号。这一突破为将太空与地球之间的通信带宽提高 1000 倍的目标铺平了道路。

西澳大利亚大学的西澳大利亚光学地面站 TeraNet 1。图片来源：Danail Obreschkow，国际太空中心

TeraNet与OSIRISv1进行的激光通信测试标志着西澳大利亚州在空间通信中用高速激光取代过时的无线电系统方面迈出了一步。在澳大利亚政府的资助下，该网络旨在支持各种任务，提高多个部门的数据传输能力。

由国际射电天文学研究中心（ICRAR）西澳大利亚大学节点的Sascha Schediwy副教授领导的TeraNet小组接收了来自OSIRISv1的激光信号，OSIRISv1是德国航空航天中心（DLR）通信与导航研究所的激光通信载荷。OSIRISv1 安装在斯图加特大学的飞行笔记本卫星上。这些信号是在上周四飞越该卫星时利用两个 TeraNet 光学地面站探测到的。

"这次演示是在西澳大利亚建立下一代空间通信网络的关键第一步。接下来的步骤包括将该网络与目前正在澳大利亚和世界各地开发的其他光学地面站连接起来，"Schediwy 副教授说。

使用移动光通信网络 - TeraNet 3 的学生。资料来源：ICRAR

TeraNet 地面站使用激光，而不是传统的无线无线电信号，在太空卫星和地球用户之间传输数据。由于激光的工作频率比无线电高得多，因此每秒可传输的数据量可能高达 1000 千兆比特。

天体光子学小组组长，Sascha Schediwy 副教授。资料来源：ICRAR

自近 70 年前发射第一颗人造卫星 Sputnik 1 以来，无线无线电技术一直被用于太空通信，自那时起该技术一直保持相对不变。随着太空中卫星数量的增加，每一颗新卫星都能产生更多的数据，现在在将数据传回地球方面出现了一个关键的太空瓶颈。

激光通信非常适合解决这个问题，但缺点是激光信号会被云层和雨水干扰。TeraNet 团队正在通过建立一个由分布在西澳大利亚的三个地面站组成的网络来缓解这一缺点。这意味着，如果一个地面站出现阴天，卫星可以将数据下载到另一个晴天的地面站。

此外，接收卫星激光信号的两个 TeraNet 地面站之一就建在一辆定制的吉普车后面。这意味着它可以迅速部署到需要超快速空间通信的地点，例如因自然灾害而切断传统通信链路的偏远社区。

来自太空的高速激光通信将彻底改变地球观测卫星的数据传输，极大地增强军事通信网络的安全性，并为自主采矿作业等部门的安全远程操作以及国家灾害规划和响应提供支持。

作为澳大利亚航天局"月球到火星演示任务"资助计划的一部分，ICRAR的TeraNet团队于2023年获得了澳大利亚政府、西澳大利亚州政府和西澳大利亚大学的资助。该项目耗资630万澳元，支持在西澳大利亚州建设三个TeraNet光学地面站，德国航空航天中心（DLR）将以实物形式提供其配备激光通信设备的在轨卫星。

TeraNet 将支持在低地球轨道和月球之间运行的多个国际太空任务，既使用经过验证的传统光通信标准，也使用更先进的光学技术，包括深空通信、超高速相干通信、量子保密通信以及光学定位和授时。

该网络包括位于西澳大学的一个地面站、位于珀斯以北 300 公里处的 Mingenew Space Precinct 的第二个地面站，以及正在欧洲航天局新诺西亚设施调试的一个移动地面站。

编译自/ScitechDaily

激光通信

激光通信（Laser Communication）是一种利用激光传输信息的通信方式。激光是一种新型光源，具有亮度高、方向性强、单色性好、相干性强等特征。按传输媒质的不同，可分为大气激光通信和光纤通信。

大气激光通信： 大气激光通信是利用大气作为传输媒质的激光通信。在这种通信方式中，激光束从发送端通过大气层传输到接收端。大气激光通信通常用于地面、空中和空间通信，如卫星通信、无人机通信等。这种通信方式受天气条件和大气湍流的影响较大。

光纤通信： 光纤通信是利用光纤传输光信号的通信方式。在这种通信方式中，激光束或光信号通过光纤传输，具有传输损耗低、带宽大、传输距离远等优点。光纤通信已广泛应用于电话网络、互联网、电视传输等领域。

激光通信具有很多优点，如传输容量大、传输距离远、信号干扰小、保密性好等。但也存在一些挑战，如设备成本高、对环境条件敏感、安装和维护复杂等。

在中国，激光通信技术得到了广泛的研究和应用。例如，中国科学家在光纤量子通信、空间量子隐形传态、纠缠分发和量子存储等方面取得了一系列具有国际先进水平的科研成果。此外，中国还在建设多节点广域量子网络，以提升国家的信息安全。

总的来说，激光通信作为一种高效的通信方式，在许多领域都有着广泛的应用前景。随着科技的不断进步，激光通信技术将继续发展和完善，为人们的生活和工作带来更多便利。

相关问答

利用激光是否可以通信?

完全可以的,而且激光通信技术相当成熟,应用在许多方面。激光通信的应用主要有以下几个方面:1、地面间短距离通信;2、短距离内传送传真和电视;3、由于激光...

【激光通信的原理与______相似，即先将声音信号调制到______...

[最佳回答]激光通信与无线电通信类似,即先将声音和图象信号调制到激光束上,然后把载有声音和图象信号的激光发送出去,最后用接收装置把声音和图象信号检出来...

外太空中，如何实现通信?

目前在太空中的各个探测器,通过无线电信号通讯,依靠大型无线电天线网络的支持。太空船的接收器相对比较弱,因此需要向它发射很强的无线电信号。而太空船发出...

什么是激光通信?

激光通信是一种利用激光传输信息的通信方式。激光是一种新型光源,具有亮度高、方向性强、单色性好、相干性强等特征。按传输媒质的不同,可分为大气激光通信和...

激光通信技术要点?

激光通信技术与无线电通讯原理相似,即先将声音信号调制到激光束上,然后把带有声音信号的激光发送出去。最后用接收装置把音像信号检出来。激光通信按其应用范...

激光通信中在末端把光信号转换成电信号的原理与光伏发电中的...

[最佳回答]简单讲通信用光电二极管是光子撞击金属产生电子产生电流(爱因斯坦的光电效应,一般都会经过电路放大等处理,而且被撞击的金属会被加上正向电压以保证...

激光通信专业就业方向?

就业前景不错。就业方向:主要面向企事业单位及有关公司从事光通信工程与技术、激光加工技术等领域的设计、开发、应用和管理等工作。面向激光设备生产、经销...

激光光缆通信原理?

光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤...

激光卫星通信概念?

激光卫星通信是一种利用激光技术进行数据传输的通信方式。它通过在卫星和地面站之间建立激光链路,实现高速、高带宽的通信。相比传统的无线电通信,激光卫星通...

激光通信分通常分为哪几种?

答:分为:大气激光通信和光纤通信两种方式。答:分为:大气激光通信和光纤通信两种方式。