自从激光问世以来,科研人员就有将激光应用于通信的想法,并对此展开了研究。而随着激光通信技术的重要性的逐渐体现,目前国际上,美国、英国、日本、前苏联等国家都广泛开展了对激光大气通信的深入研究。近日,美国NASA公布了其之前所进行的激光通信演示实验结果。
10月20号的时候,LLCD的下行速率突破了纪录——环月轨道卫星将脉冲激光束打向了位于美国新墨西哥州的地面接收主站(这是位于美国和西班牙的3个地面站之一)。
对比无线电,激光有着先天的优势——大带宽、低功率——而这两点也是宇宙飞船经常需要考虑到的。NASA表示,在30天的试验期,LLCD以比预期更好的表现,完成了这次任务。
激光器能够在大白天与地球站进行通信——即使月亮与太阳的角度小于4°(the Moon had less than four degrees of separation from the Sun)。
此外,即使月球低于地平线(此时激光需要通过要厚上更多的大气层,大气湍流效应并不明显),该系统也能无措运行。让NASA感到惊讶的是,光云(light clouds)甚至都没能成为障碍。
另外,LLCD还能够从一个地面站切换到另一个地面站。至于其操作方式,NASA称之就像是在移动电话网络中所用的那样。系统不需要人工进行干预,甚至无需无线电信号就锁定地面站。
NASA马里兰州戈达德太空飞行中心LLCD任务主管Don Cornwell表示,"我们能够程序设置,让LADEE唤醒LLCD太空终端,以便在无需人工干预的某个特定时间,让它自动与地面站进行沟通。这表明,该技术可在未来作为NASA任务的主要通信系统"。
NASA表示,LLCD能够以前所未及的速度下载LADEE的全部数据,并在在5分钟不到的时间里传回1GB。在此之前,这种操作通常需要耗费数天的时间。
LLCD本次任务顺利完成,而下一步,NASA还将在2017年发射"激光通信中继演示卫星"(LRCD)。作为五年演示的一部分,LRCD将搭载更先进的激光系统,能够在地球同步轨道上实现高达2.880 Gbps的速率。 |