關(guān)于NASA深空光通信要知道的5件事
來源：桑間濮上網(wǎng)
時間：2025-12-06 17:03:36
美國宇航局的DSOC由連接到Psyche的飛行激光收發(fā)器和將發(fā)送和接收激光信號的地面系統(tǒng)組成。從左上順時針方向:連接有DSOC的深空波西卡飛船，飛行激光收發(fā)器，信知上海美女同城上門外圍上門外圍女（電話微信199-7144=9724）提供頂級外圍女上門，可滿足你的一切要求帕洛馬的關(guān)于光通下行鏈路地面站，以及下行鏈路探測器。深空圖片：uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學(xué)院
（神秘的信知地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（噴氣推進(jìn)實驗室）：定于10月12日發(fā)射的Psyche任務(wù)，DSOC將展示使該機(jī)構(gòu)能夠從深空傳輸更高數(shù)據(jù)速率的關(guān)于光通技術(shù)。
美國宇航局開創(chuàng)性的深空深空光通信(DSOC)實驗將首次展示遠(yuǎn)至火星的激光或光通信。10月12日周四，信知DSOC將與美國宇航局的關(guān)于光通Psyche任務(wù)一起發(fā)射到一顆富含金屬的同名小行星，測試旨在使未來任務(wù)能夠傳輸更密集的深空科學(xué)數(shù)據(jù)，甚至從紅色星球傳輸視頻的信知上海美女同城上門外圍上門外圍女（電話微信199-7144=9724）提供頂級外圍女上門，可滿足你的一切要求關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)于這一尖端技術(shù)演示，關(guān)于光通有五點需要了解:
1.DSOC是深空美國宇航局第一次測試激光如何增加來自深空的數(shù)據(jù)傳輸。
到目前為止，信知美國宇航局只使用無線電波與月球以外的任務(wù)進(jìn)行通信。隨著數(shù)據(jù)需求的增長，就像光纖取代地球上的舊電話線一樣，從無線電通信到光通信將提高整個太陽系的數(shù)據(jù)速率，其容量是目前航天器使用的最先進(jìn)系統(tǒng)的10至100倍。這將更好地實現(xiàn)未來人類和機(jī)器人的探索任務(wù)，同時支持更高分辨率的科學(xué)儀器。
2.技術(shù)演示包括太空和地球上的設(shè)備。
DSOC飛行激光收發(fā)器是美國宇航局Psyche航天器的一項實驗，但Psyche依賴傳統(tǒng)的無線電通信進(jìn)行任務(wù)操作。激光收發(fā)器的特點是既有近紅外激光發(fā)射器向地球發(fā)送高速數(shù)據(jù)，又有靈敏的光子計數(shù)相機(jī)接收從地球發(fā)送的激光束。但收發(fā)器只是技術(shù)演示的一部分。
地球上沒有用于深空光通信的專用基礎(chǔ)設(shè)施，因此為了DSOC的目的，兩臺地面望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)更新，以便與飛行激光收發(fā)器進(jìn)行通信。美國宇航局在南加州的噴氣推進(jìn)實驗室將主持操作團(tuán)隊，一個高功率近紅外激光發(fā)射器已經(jīng)與JPL在加利福尼亞州萊特伍德附近的桌山設(shè)施的光學(xué)通信望遠(yuǎn)鏡實驗室集成。發(fā)射器將向DSOC的飛行收發(fā)器發(fā)送調(diào)制激光信號，并作為信標(biāo)或指向參考，以便返回的激光束可以準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)地球。
從飛行收發(fā)器發(fā)送的數(shù)據(jù)將由加州理工學(xué)院位于加利福尼亞州圣地亞哥縣的帕洛馬天文臺的200英寸(5.1米)Hale望遠(yuǎn)鏡收集，該望遠(yuǎn)鏡配備了一個特殊的超導(dǎo)高效探測器陣列。
3.DSOC將面臨獨特的挑戰(zhàn)。
“DSOC”計劃在“波西卡”為期六年的小行星帶之旅的頭兩年中，展示高達(dá)2.4億英里(3.9億公里)距離的高速數(shù)據(jù)傳輸——這是太陽和地球之間距離的兩倍多。
Psyche離我們的星球越遠(yuǎn)，激光光子信號就會變得越弱，這使得解碼數(shù)據(jù)越來越具有挑戰(zhàn)性。作為一個額外的挑戰(zhàn)，光子需要更長的時間才能到達(dá)目的地，在技術(shù)演示的最遠(yuǎn)距離上造成了超過20分鐘的滯后。因為地球和航天器的位置會隨著光子的傳播而不斷變化，所以DSOC的地面和飛行系統(tǒng)需要進(jìn)行補(bǔ)償，指出光子到達(dá)時地面接收器(在帕洛馬)和飛行收發(fā)器(在波西卡)的位置。
4.尖端技術(shù)將協(xié)同工作，以確保激光對準(zhǔn)目標(biāo)，并從深空接收高帶寬數(shù)據(jù)。
飛行激光收發(fā)器和地面激光發(fā)射器將需要非常精確地指向。達(dá)到他們的目標(biāo)就像從一英里外擊中一枚正在移動的硬幣。因此，收發(fā)器需要與宇宙飛船的振動隔離，否則會使激光束偏離目標(biāo)。最初，Psyche將把飛行收發(fā)器瞄準(zhǔn)地球方向，而飛行收發(fā)器上的自治系統(tǒng)在Table Mountain上行鏈路信標(biāo)激光器的協(xié)助下，將控制下行鏈路激光信號指向Palomar天文臺。
海爾望遠(yuǎn)鏡集成了一個由JPL開發(fā)的低溫冷卻超導(dǎo)納米線光子計數(shù)陣列接收器。該儀器配備了高速電子設(shè)備，用于記錄單個光子的到達(dá)時間，以便對信號進(jìn)行解碼。DSOC團(tuán)隊甚至開發(fā)了新的信號處理技術(shù)，從微弱的激光信號中擠出信息，這些信號將被傳輸幾千萬到幾億英里。
這是下行鏈路探測器原型的特寫鏡頭，該原型用于開發(fā)連接到DSOC帕洛馬接收地面站的探測器。活動區(qū)域位于黑色正方形的中心，直徑約為0.0126英寸(0.32毫米)。它每秒可以探測十億個光子。圖片：uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學(xué)院
5.這是美國宇航局最新的光通信項目。
2013年，美國宇航局的月球激光通信演示測試了創(chuàng)紀(jì)錄的地球和月球之間的上行和下行數(shù)據(jù)速率。2021年，美國宇航局的激光通信中繼演示啟動，以測試從地球靜止軌道進(jìn)行高帶寬光通信中繼的能力，以便航天器不需要與地球直接通信。去年，美國國家航空航天局的萬億字節(jié)紅外傳輸系統(tǒng)以有史以來最高的數(shù)據(jù)速率從低地球軌道衛(wèi)星下行傳輸?shù)降孛娼邮掌鳌?br>DSOC正在將光通信帶入深空，為月球以外的高帶寬通信鋪平了道路，其距離是迄今為止任何光通信試驗的1000倍。如果成功，這項技術(shù)可能會導(dǎo)致高數(shù)據(jù)速率的流式高清圖像通信，這將有助于支持人類的下一個巨大飛躍:當(dāng)美國宇航局將宇航員送上火星。
關(guān)于任務(wù)的更多信息
DSOC是一系列光通信演示中的最新一個，由NASA的技術(shù)演示任務(wù)(TDM)計劃和該機(jī)構(gòu)的空間通信和導(dǎo)航(SCaN)計劃資助。JPL是加州帕薩迪納市加州理工學(xué)院的一個部門，負(fù)責(zé)管理美國宇航局空間技術(shù)任務(wù)理事會內(nèi)的TDM和該機(jī)構(gòu)空間業(yè)務(wù)任務(wù)理事會內(nèi)的SCaN。
“心靈使命”由亞利桑那州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)。JPL負(fù)責(zé)該任務(wù)的總體管理、系統(tǒng)工程、集成和測試以及任務(wù)操作。“波西卡”是美國宇航局“發(fā)現(xiàn)”計劃的第14次任務(wù)，由該局位于阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾航天飛行中心管理。美國宇航局的發(fā)射服務(wù)項目位于該機(jī)構(gòu)的肯尼迪航天中心，負(fù)責(zé)管理發(fā)射服務(wù)。加利福尼亞州帕洛阿爾托的Maxar技術(shù)公司提供大功率太陽能電力推進(jìn)航天器底盤。
