随着人类离成为星际物种越来越近,保持与地球的沟通至关重要。周五,美国国家航空航天局和合作机构喷气推进实验室(JPL)与美国太空探索技术公司(SpaceX)合作,执行了一项雄心勃勃的任务,目标是一颗富含金属的小行星,并希望展示一种新的基于激光的传输系统,该系统有望从深空提供更高的数据传输速率。
用于深空光学通信(DSOC)项目的实验激光发射器昨天在佛罗里达州肯尼迪航天中心搭载SpaceX的猎鹰重型火箭发射。该火箭当时正在执行Psyche任务,该任务涉及六年的小行星之旅,并将对DSOC发射器进行真实世界(或真实太空)测试。
喷气推进实验室的DSOC项目负责人Malcolm Wright在接受采访时表示:“DSOC是美国国家航空航天局首次将光学通信带过月球距离进入深空的实验。”。“光通信的优势在于,在此之前,所有的通信都是通过无线电或微波链路进行的。”
正如赖特所解释的,到目前为止,使用无线电和微波发送信号需要在地面上安装更大的天线和安装在航天器上的天线,频率的限制降低了可以传输回地球的数据速率。
Wright说:“通过使用激光和望远镜后面的探测器进行光学通信,基本上可以发送更多信息,然后你可以在更高的频率下使用无线电,这样你就可以在数据上输入更多信息。”他将有线网速的变化比作光纤。
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——美国国家航空航天局(@NASA)2023年10月13日
正如Wright所解释的,光通信的主要挑战是需要精确定位系统。与宽波束宽度航天器上的传统射频(RF)天线不同,光学通信有效载荷在航天器和地面站瞄准地球时需要精确定位,使用高灵敏度探测器来计数称为光子的单个光粒子。取消链接传统成像相机;深空光学通信相机每像素帧检测单个光子。
赖特说,另一个挑战是天气。除非被稠密的云层阻挡,否则信号可以穿过大气层,这也可能由于大气干扰而导致信号衰落,需要对数据信号进行编码以抵消衰落信号。
Wright说,尽管存在这些挑战,但光通信提供了几个优势,包括与传播更广泛的无线电波不同,由于具有直接的视线并匹配特定的波长和方向,因此是传输隐蔽和敏感通信的理想选择。
为什么NFT的有效载荷刚刚被送往国际空间站
去年,Web3公司Infinity Labs推出了Dreambound Orbital,打算将区块链发射到太空。12月,梦想轨道公司与美国国家航空航天局合作,向太空发射了一系列来自不同贡献者的NFT。受1977年旅行者任务“金唱片”的启发,DreamboundM1将索拉纳基金会、Metaplex、魔法伊甸园、女性世界、OpenSea等的数字收藏品传送到国际空间站。
Infinity Labs的化名创始人Infinity Eve此前告诉_Decrypt_:“我们在Orbital上的观点是,‘尽管如此,人类还是有时间做梦。’由于Web3对我来说意义重大,它让我能够重塑自己并治愈创伤。”。我想为Web3社区把这些放在一起。“
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DSOC是总部位于帕萨迪纳的喷气推进实验室的众多项目之一,该实验室的工作重点是美国国家航空航天局与机器人和探索有关的各种任务。JPL成立于1943年,其历史可以追溯到20世纪30年代,一群加州理工学院的学生、教师和爱好者被同行称为“自杀小队”。自杀小队包括匈牙利航空航天工程师西奥多·冯·卡尔曼和火箭科学家、化学家和神秘学家约翰·怀特塞德·“杰克”·帕森斯。
喷气推进实验室于1958年12月并入新成立的美国国家航空航天局。
虽然周五的发射只是DSOC技术的一次演示,但赖特表示,类似的设备将用于即将到来的阿尔忒弥斯计划,美国国家航空航天局将重返月球轨道,并计划在未来再次登陆月球表面。
“这是一个深空演示,”赖特说。“一旦你展示了能力,这将成为其他任务可以使用的技术,我们有很多任务正在筹备中。”