跨越1600万公里的第一束光，NASA完成首次深空光学通信演示
IT之家 11 月 17 日消息，美国宇航局（NASA）近日正式启动深空光通信（DSOC）项目，于 11 月 14 日发射“第一束光”，首次通过激光实现超出地月距离的通信。
美国宇航局的深空光通信（DSOC）目前距离地球约为 1000 万英里（1600 万公里），相当于地月距离的 40 倍，“第一束光”穿越如此漫长的距离，发送到位于美国加利福尼亚州圣地亚哥县加州理工学院帕洛玛天文台的黑尔望远镜中。
DSOC 搭乘最近发射的 Psyche 航天器（前往火星和木星之间的主要小行星带）升空，计划执行为期 2 年的科学考察任务，用于测试向地球发送高带宽测试数据。美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室负责管理 DSOC 和 Psyche。IT之家附上视频如下：
DSOC 于 11 月 14 日凌晨发出第一束光，此前其飞行激光收发器（Psyche 上的一种能够发送和接收近红外信号的尖端仪器）已锁定上行链路激光信标，该信标从 JPL 桌山设施的光通信望远镜实验室发射。
上行信标帮助收发器将其下行链路激光器瞄准帕洛玛，而收发器和地面站上的自动化系统则微调其指向。
华盛顿 NASA 总部技术演示主任 Trudy Kortes 表示：“实现第一缕曙光是未来几个月 DSOC 众多关键的里程碑之一，为能够发送科学信息、高清图像和流媒体视频的更高数据速率通信铺平了道路，以支持人类的下一个巨大飞跃：将人类送上火星”。
跨越地月距离40倍的“第一道光”，NASA：深空通信技术的重要里程碑
前不久，一束来自1600万公里之外的激光信息击中地球。当然，这并不是外来文明发出的讯号，而是由美国国家航空航天局（NASA）的Psyche航天器发来迄今为止距离最远的激光通信。
这是人类首次通过激光实现超出地月距离的通信，标志着深空通信技术的重大进步。
在NASA的愿景中，有朝一日这项技术能够实现火星与地球间的视频通话，并帮助其深入探索太空，发现更多关于宇宙起源的线索。
“第一道光”
这束激光信息在11月14日从Psyche航天器发射到加利福尼亚州帕洛马山天文台的黑尔望远镜上，被称为“第一道光”。
发射距离近1600万公里，约是月球和地球距离的40倍。这是迄今为止最远距离的激光通信，也是NASA首次成功通过激光向月球以外的地方发送和接收数据。
发射这道激光的Psyche航天器于10月中旬发射升空。在接下来的六年里，它将飞行约36亿公里去探索太阳系中最神秘的小行星之一，火星和木星轨道之间的同名金属小行星16Psyche。
同时搭乘Psyche号升空的还有深空光通信（DSOC）技术。它位于Psyche号上一个大型管状遮阳板和望远镜内，计划执行为期2年的科学考察任务，用于测试向地球发送高带宽测试数据。
“11月14日的测试首次将地面资产和飞行收发器完全结合在一起。”DSOC运营负责人米拉·斯里尼瓦桑在一份声明中说，“我们仍有很多工作要做，但在很短的时间内，我们能够发送、接收和解码一些数据。”
光通信带来的福音
值得注意的是，DSOC发出的“第一道光”使用了一种看不见的近红外激光器向地球发送和接收数据。其发送数据的速度是NASA在其他任务中使用的传统无线电波系统的10到100倍。
激光信息从Psyche号到达地球只需要50秒。据团队估测，当飞船与地球间隔最远时，激光需要的单程时间是20分钟。
如果在接下来的几年里取得完全成功，这项实验可能改变航天器通信方式，成为未来用于与探索火星的人类进行交流的技术基础。
NASA第一次在太空测试激光通信是在2021年12月，实现了从低地球轨道向月球发送光通信。
但DSOC的测试标志着激光通信第一次被发送到外太空，这需要非常高的精确瞄准度。
“光通信对科研人员来说是一个福音。”NASA高级通信和导航技术部主任杰森·米切尔说，“这种通信方式让人类能够探索深空，获取更多数据。这也意味着更多发现。”
将支持下一个巨大飞跃
据悉，NASA的最终目标是在整个太空建立一个激光通信网络，以更少的能量传输更多的科学和通信数据，就像在地球上使用的光纤电缆网络一样。
NASA还准备在国际空间站上建立一个双向激光通信系统。本月早些时候，NASA向国际空间站发送了一个激光通信终端，以测试如何在低轨道上使用高速率激光。
而DSOC的首次发光是激光通信中最新的一大里程碑。
NASA总部技术演示部主任特鲁迪认为“第一道光”只是未来几个月里程碑中的一个，“它为能够发送科学信息、高清图像和流媒体视频的更高数据速率通信铺平了道路，以支持下一个巨大飞跃：将人类送上火星。”
（编辑邮箱：ylq@jfdaily.com）
栏目主编：杨立群 文字编辑：杨立群 题图来源：视觉中国（资料图） 图片编辑：笪曦
来源：作者：徐晓语
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