为期30天的“月球激光通信演示”(LLCD)任

时间:20-01-16 栏目:天文科学 作者:wenkula 评论:0 点击: 14 次



与当年的拨号上网相比,如今的上网速度简直是极速。与我们对网页加载的要求一样,NASA的科学家和工程师也希望能够与探测飞船进行快速、安全的连接。为了实现这一点,N


与当年的拨号上网相比,如今的上网速度简直是极速。与我们对网页加载的要求一样,NASA的科学家和工程师也希望能够与探测飞船进行快速、安全的连接。为了实现这一点,NASA正在将以往的基于无线电的通信方式,转变为新型的激光通信方式。


(神秘的地球)据新浪科技(任天):为期30天的“月球激光通信演示”(LLCD)任务完成,为我们展现了在太空使用激光通信的光明前景。LLCD搭载于“月球大气和尘埃环境探测器”(LADEE)上,其设计目的是证实在差不多25万英里(约合40.2万公里)的距离上进行激光通信的效果。此外,LLCD还演示了破纪录的向月球探测器下载和上传数据的速度,分别达到622 Mbps和20Mbps。


LLCD还可以用NASA的无线电系统进行操控。NASA戈达德太空飞行中心的LLCD任务主管唐·康威尔(Don Cornwell)说:“在进行测试的整个过程中,我们没有发现任何事情,会妨碍这项技术在不久的将来投入使用。”


举例而言,LLCD在大白天时可以进行无误差的通信,包括从地球看去,月球和太阳的夹角小于3度的时候。当月球很接近地平线,即从地面站望去角度小于4度时,LLCD也能够进行无误差的通信。这些演示表明,风和大气湍流对该系统并没有显著的影响。LLCD甚至能够透过较薄的云层进行通信,这可以说是个意外的收获。


从操作上,LLCD演示了从LADEE飞船本身下载数据的能力。唐·康威尔说:“我们可以在不到五分钟的时间内,将LADEE上存储的所有科学和飞船数据(1Gb)下载下来,唯一受限的是LADEE内部40Mbps的连接速度。”而如果用LADEE上搭载的无线电系统下载同样的数据,则需要好几天的时间。除此之外,LLCD还证明了激光技术的完整性,激光通信不仅可以传送无误差的数据,还能够通过激光连接,向飞船发出——或者从飞船发出——无损的指令和遥测或监控的信息。


LLCD还演示了激光连接从一个地面站到另一个地面站的“越区切换”能力,就好比手机从一个信号塔切换到另一个信号塔。另一个突破是,在不用LADEE的无线电系统的情况下,也能够对LLCD进行操作。唐·康威尔说:“我们可以对LADEE进行编程,唤醒LLCD,使其在某个特定的时间自动连接并与地面站进行通信,并且不使用无线电指令。这意味着,激光通信技术在未来NASA的任务中可以成为主要的通信系统。”


据一条来自美国国家航空航天局(NASA)署长查尔斯·伯尔登(Charlie Bolden)的消息证实,LLCD已经具备发送和接收高清晰度视频的能力,视频发送到月球探测器再传回地球的整个过程只有几秒钟的延迟。“伯尔登署长的消息显示了NASA对发展这一技术的支持,无论是在太空,还是在地球的应用上,”唐·康威尔说,“这也展示了我们通过激光通信传输的高清视频所具有的品质和保真度,无论是发送至月球,还是自月球传回来。”


唐·康威尔指出,LLCD任务是又一个NASA与其他组织合作,共同发展新技术的伟大例子。他赞扬了唐·博罗森(Don Boroson)及其来自麻省理工学院林肯实验室(MIT/LL)的研究团队,该团队开发并操控了LLCD任务中激光通信在太空和地面的终端。“没有林肯实验室这些合作伙伴的工作,我们无法取得这些巨大的进展,”唐·康威尔说,“他们的知识和多年来的工作,制造出了一个远远超过我们预期的通信系统。”


NASA接下来的激光通信任务将是“激光通信中继演示”(LRCD)。这一任务仍然由戈达德太空飞行中心负责,将演示利用一颗地球同步轨道卫星,在两个地面站之间进行每秒10亿比特以上速率的连续激光中继通信的能力。更重要的是,LCRD将进行长达五年时间的操作演示,从而为这一激光技术建立更强的信心。


“我们为LLCD的结果感到非常鼓舞,”NASA负责空间通信和导航的副署长巴德里·尤尼斯(Badri Younes)说,“从我坐的这个地方,激光通信的未来看起来一片光明。”种种迹象表明,NASA似乎要在不久的将来,对通信系统做一次转变。改变了无数地球人生活的宽带连接技术,很可能是未来NASA扩展通信可能性的重要手段。



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