NASA 的光通信演示在 2.26 亿公里距离上将数据传输提速10-100倍

NASA的光通信演示在2.26亿公里距离上将数据传输提速10-100倍美国航空航天局(NASA)的深空光通信实验首次与Psyche航天器的通信系统对接，将工程数据传输到地球，该机构的深空光通信技术演示继续打破纪录。在与Psyche的射频发射器对接后，激光通信演示从2.26亿公里外以25Mbps速度发送了一份工程数据副本，这是地球与太阳之间距离的1.5倍。NASA原本预期是至少1Mbps，而最新深空传输数据让其非常满意，比当今深空任务使用的最先进射频系统快10到100倍。——

"火星宽带"：激光助力NASA未来的深空通信

"火星宽带"：激光助力NASA未来的深空通信美国国家航空航天局（NASA）的深空光通信（DSOC）项目将于今年秋季启动，旨在探索激光在增强空间数据传输方面的能力。DSOC近红外激光收发器（一种可以发送和接收数据的设备）将"搭载"美国国家航空航天局的"Psyche"任务，该任务将于今年10月发射到一颗富含金属的同名小行星上。在旅程的头两年，收发器将与南加州的两个地面站进行通信，测试高灵敏度的探测器、强大的激光发射器以及解码收发器从深空发送的信号的新方法。深空光通信（DSOC）飞行收发器位于Psyche航天器上一个大型管状遮阳板和望远镜内，如图所示，它位于JPL的一个无尘室内。上一张照片（插图）显示了收发器与航天器集成之前的装配情况。图片来源：NASA/JPL-Caltech光通信的潜力美国国家航空航天局（NASA）专注于激光或光学通信，因为它具有超越无线电波带宽的潜力，而半个多世纪以来，美国国家航空航天局一直依赖于无线电波。无线电和近红外激光通信都使用电磁波来传输数据，但近红外光将数据打包成更紧密的波段，使地面站能够一次性接收更多数据。"位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室的DSOC项目技术专家AbiBiswas说："DSOC的设计目的是展示10到100倍于目前太空中使用的最先进无线电系统的数据传输能力。用于近地轨道和月球轨道卫星的高带宽激光通信已经得到验证，但深空提出了新的挑战"。目前，前往深空的任务比以往任何时候都多，而且它们有望以复杂的科学测量、高清图像和视频的形式产生比以往任务多得多的数据。因此，像DSOC这样的实验将在帮助NASA推进未来航天器和地面系统常规使用的技术方面发挥至关重要的作用。加利福尼亚州圣迭戈县加州理工学院帕洛玛天文台的黑尔望远镜将接收来自DSOC飞行收发器的高速数据下行链路。该望远镜配备了一个新型超导探测器，能够对来自深空的单个光子的到达时间进行计时。资料来源：帕洛玛/加州理工学院"DSOC代表了NASA下一阶段开发革命性改进通信技术的计划，这些技术有能力增加太空数据传输--这对NASA未来的雄心壮志至关重要，"位于华盛顿的NASA总部技术示范任务（TDM）计划主任特鲁迪-科特斯（TrudyKortes）说。"我们很高兴有机会在Psyche的飞行中测试这项技术。"突破性技术搭载在Psyche上的收发器采用了多项新技术，其中包括一台前所未见的光子计数相机，该相机连接到一个从航天器侧面伸出的8.6英寸（22厘米）孔径望远镜上。收发器将自主扫描并"锁定"由JPL位于加利福尼亚州赖特伍德附近的光通信望远镜实验室发射的高功率近红外激光上行链路。激光上行链路还将演示向收发器发送指令。NASA总部空间通信与导航（SCaN）项目执行官杰森-米切尔（JasonMitchell）说："功能强大的上行链路激光器是这项技术演示的关键部分，它可以为航天器提供更高的速率，我们地面系统的升级将使未来的深空任务实现光通信。"锁定上行链路激光器后，收发器将定位加州理工学院帕洛玛天文台的200英寸（5.1米）海尔望远镜，该天文台位于加利福尼亚州圣迭戈县，在桌山以南约100英里（130公里）处。然后，收发器将使用其近红外激光器向帕洛玛天文台传输高速率数据。航天器的振动可能会使激光偏离目标，而将收发器固定在"诗神"号上的最先进的支柱将对振动起到抑制作用。为了接收来自DSOC收发器的高速下行激光，黑尔望远镜安装了一个新颖的超导纳米线单光子探测器组件。该组件经过低温冷却，可以检测到单个入射激光光子（光量子粒子）并记录其到达时间。激光光子以脉冲串的形式传输，必须飞行超过2亿英里（约合3亿公里）--这是航天器在这次技术演示中最远的距离--然后才能检测到微弱的信号，并对其进行处理以提取信息。JPL的DSOC项目经理比尔-克里普斯坦（BillKlipstein）说："DSOC的每一个组件都展示了新技术，从高功率上行链路激光器到收发器望远镜上的指向系统，再到能够在单光子到达时对其进行计数的极其灵敏的探测器。"团队甚至需要开发新的信号处理技术，以便从远距离传输的微弱信号中提取信息"。挑战与创新遥远的距离给技术演示带来了另一个挑战：Psyche的旅程越远，光子到达目的地的时间就越长，会产生长达数十分钟的滞后。在激光光子传播的过程中，地球和航天器的位置将不断变化，因此需要对这种滞后进行补偿。比斯瓦斯说："在处理地球和Psyche的相对运动的同时，将激光指向并锁定在数百万英里之外，这对我们的项目是一个令人兴奋的挑战。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380819.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380819.htm

NASA利用激光链路以25Mbps的速度将数据在太空中传输了1.4亿英里

NASA利用激光链路以25Mbps的速度将数据在太空中传输了1.4亿英里美国国家航空航天局（NASA）确认了其Psyche航天器深空光通信（DSOC）实验的一个重要里程碑。这项技术演示旨在测试地月系统以外基于激光的数据链路。据NASA报告，在与航天器的无线电频率发射器集成后，DSOC模块成功地从超过1.4亿英里（2.26亿公里）的距离传输了一份工程数据。DSOC的激光收发器实现了每秒25兆比特的数据传输速率，向地球上的下行链路站发送数字比特。NASA喷气推进实验室的MeeraSrinivasan解释说，在4月8日的一次轨道飞行中，团队下载了大约10分钟的重复航天器数据。在三周前，NASA的工程师们还只是通过DSOC发送测试和诊断数据。传输实际工程数据是该项目的一个重要里程碑，表明光通信可以有效地与航天器的主要无线电通信系统对接。目前，Psyche依靠传统的无线电技术向地球传输数据，而DSOC则代表着通信速度的潜在飞跃。NASA开发了这项技术演示，以实现比目前最先进的无线电频率系统快10到100倍的数据传输速率，尽管在距离较远的情况下传输速率可能会降低。2023年12月11日，当Psyche距离地球1900万英里（3100万公里）时，NASA的DSOC实现了267Mbps的最大数据传输速率。最近于4月8日进行的测试实现了25Mbps的最高速率，鉴于NASA预计在这一距离上的速率仅为1Mbps，这次测试仍然被认为是一次重大的成功。美国国家航空航天局已经证实，JPLPsyche小组正在对DSOC系统的能力进行有价值的深入研究。不过，需要注意的是，激光空间通信需要晴朗的天空和有利的天气条件才能成功建立链路。相比之下，较慢的无线电通信对天气条件的依赖性较低。因此，在不久的将来，像DSOC这样的激光系统不太可能完全取代射频系统。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429100.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429100.htm

NASA再次测试深空光通信 距离2.26亿公里以25Mbps速率传输数据

NASA再次测试深空光通信距离2.26亿公里以25Mbps速率传输数据2023年10月太空探索技术公司(SpaceX)通过猎鹰9号重型运载火箭将NASA的灵神星探测器送入轨道，这颗探测器主要是用来探索灵神星(16Psyche)的，这是一颗太阳系中的金属小行星。探测器还搭载了深空光通信模块(DSOC)，主要目的是尝试使用激光而不是无线电来传输数据，原因在于无线电进行深空传输的带宽有限，对于传输大量数据的情况下，需要太长时间。在4月8日灵神星探测器距离地球约2.26亿公里，NASA再次启动DSOC深空光通信测试，此次测试的平均速率达到25Mbps，JPL喷气推进实验室的工程师大约花费10分钟下载了灵神星探测器的重复工程数据进行测试。尽管此次测试的速率远不如之前，不过现在探测器距离也要更远，同时NASA最初考虑的速度仅为1Mbps，所以25Mbps仍然是个巨大的成功。NASA未来会将无线电与激光链路配合使用，在需要传输大量科学数据时就等待天气良好时使用激光通信，平时发送指令的时候继续使用无电线，这样可靠性更高。来源，频道：@kejiqu群组：@kejiquchat

NASA在空间站测试双向高速激光太空通信系统

NASA在空间站测试双向高速激光太空通信系统国际空间站通过激光向LCRD和地面站传输数据的艺术效果图美国国家航空航天局/戴夫-瑞安无线电从一开始就是航天器的标准通信技术，但随着向太空传送和从太空传送的数据量激增，无线电技术已显老态。数据在光中的编码密度远远超过无线电波，因此人们正在探索用光学系统来实现航天器与地面设施之间的高速连接。美国国家航空航天局（NASA）正计划朝着这一目标迈出重要一步，发射并测试首个双向、端对端激光通信系统。该系统被称为集成激光通信中继演示低地球轨道用户调制解调器和放大器终端（ILLUMA-T），将于11月搭载SpaceX公司的"龙"飞船发射升空。ILLUMA-T由一个望远镜和一个两轴万向节组成，将安装在空间站外部。在那里，它将跟踪美国国家航空航天局（NASA）于2021年12月发射的激光通信中继演示（LCRD）卫星并与之通信。停在地球同步轨道上的LCRD卫星将把信号传输到加利福尼亚和夏威夷的地面站。数据到达地面后，将转发给戈达德太空飞行中心的ILLUMA-T团队，以检查数据在这样的速度下是否仍然准确和高质量。数据中继的速度将达1.2Gbps，比以前的无线电通信快100倍，比以前的激光演示快两倍。不过，其他团队已经利用激光实现了更快的数据传输速度，包括TBIRD卫星在去年的一次测试中以每秒100千兆比特的速度传输数据。如果实验成功，NASA希望激光通信不仅能成为国际空间站的常规操作，还能成为近太空网络（覆盖绕地球和月球运行的卫星）和深空网络（与太阳系中更远处的航天器进行通信）的常规操作。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393093.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1393093.htm

NASA 首个深空激光传输视频是猫猫追激光

NASA首个深空激光传输视频是猫猫追激光NASA的深空光通信实验于12月11日从创纪录的3100万公里(地月距离的80倍)传输了超高清流媒体视频。这一里程碑标志着人类可以从深空传输非常高带宽的视频和其他数据，从而实现未来人类在地球轨道之外的任务。该15秒的测试视频通过飞行激光收发器传输，到达地球需要101秒，以系统最大比特率267Mbps发送。该仪器能够发送和接收近红外信号，将编码的近红外激光发射到加州理工学院帕洛玛天文台的海尔望远镜下载。视频中正在追激光的橘猫Taters是喷气推进实验室员工的宠物。视频中叠加了图形信息，展示Taters的心率、颜色和品种；还有航天器的轨道、望远镜的圆顶以及激光器的技术信息。投稿：@TNSubmbot频道：@TestFlightCN