有別於傳統無線電波傳輸太空數據,NASA 準備測試新雷射通訊技術

作者 | 發布日期 2021 年 11 月 24 日 8:43 | 分類 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


從人類開始探索太空以來,NASA 一直都是使用無線電頻率系統與太空人和飛行器通訊,但隨著數據傳輸需求越來越大,舊系統已逐漸不堪負荷。為此,NASA 即將測試新一代雷射通訊技術,改採用紅外線來編碼與傳輸訊息,能以 1.2Gbps 速度自地球同步軌道向地表發送數據,相當於 1 分鐘下載完一部電影。

無線電波與紅外線都是電磁輻射形式,科學家會將數據編碼在電磁訊號上往返發送於地表和太空,但兩者波長位於光譜不同處,紅外線波長比無線電波短、頻率則比無線電高,利用紅外光雷射通訊可以在一次傳輸中容納更多數據,NASA 這些年來已投入相關技術開發。

經過 2 年延遲, NASA 準備在 12 月 4 日前展開 LCRD(Laser Communications Relay Demonstration)紅外雷射通訊技術測試,該系統搭載於 STPSat-6 衛星身上,將藉擎天神 5 號運載火箭自卡納維拉角太空軍基地發射升空、進入離地 35,786 公里的地球同步軌道(Geosynchronous orbit,GSO)。

如沒意外,LCRD 預計會以 1.2Gbps 速度從地球同步軌道往地球發送數據,和無線電波傳輸相比,新技術能發回的下行鏈路數據多出 10~100 倍,對未來的月球門戶太空站、登月任務或商業月球服務等將成為一大利器。

此外,由於低地軌道上通訊衛星數量與日俱增,各公司為了通訊頻段搶得不可開交,將月球任務轉移至紅外雷射通訊也能避開與無線電波互搶頻段。

不過在能支援其他任務之前,LCRD 將花 2 年時間進行測試實驗,此期間 OGS-1 和 OGS-2地面站將作為接收方測試紅外光雷射技術功能。

(首圖來源:NASA