關于NASA深空光通信要知道的5件事
來源：桑間濮上網
時間：2025-11-23 16:49:32
美國宇航局的DSOC由連接到Psyche的飛行激光收發器和將發送和接收激光信號的地面系統組成。從左上順時針方向:連接有DSOC的深空波西卡飛船，飛行激光收發器，信知南通外圍（外圍預約）外圍包夜（微信181-2989-2716）一二線城市可以快速安排，真實上門外圍上門外圍女30分鐘到達帕洛馬的關于光通下行鏈路地面站，以及下行鏈路探測器。深空圖片：uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學院
（神秘的信知地球uux.cn）據美國宇航局（噴氣推進實驗室）：定于10月12日發射的Psyche任務，DSOC將展示使該機構能夠從深空傳輸更高數據速率的關于光通技術。
美國宇航局開創性的深空深空光通信(DSOC)實驗將首次展示遠至火星的激光或光通信。10月12日周四，信知DSOC將與美國宇航局的關于光通Psyche任務一起發射到一顆富含金屬的同名小行星，測試旨在使未來任務能夠傳輸更密集的深空科學數據，甚至從紅色星球傳輸視頻的信知南通外圍（外圍預約）外圍包夜（微信181-2989-2716）一二線城市可以快速安排，真實上門外圍上門外圍女30分鐘到達關鍵技術。
關于這一尖端技術演示，關于光通有五點需要了解:
1.DSOC是深空美國宇航局第一次測試激光如何增加來自深空的數據傳輸。
到目前為止，信知美國宇航局只使用無線電波與月球以外的任務進行通信。隨著數據需求的增長，就像光纖取代地球上的舊電話線一樣，從無線電通信到光通信將提高整個太陽系的數據速率，其容量是目前航天器使用的最先進系統的10至100倍。這將更好地實現未來人類和機器人的探索任務，同時支持更高分辨率的科學儀器。
2.技術演示包括太空和地球上的設備。
DSOC飛行激光收發器是美國宇航局Psyche航天器的一項實驗，但Psyche依賴傳統的無線電通信進行任務操作。激光收發器的特點是既有近紅外激光發射器向地球發送高速數據，又有靈敏的光子計數相機接收從地球發送的激光束。但收發器只是技術演示的一部分。
地球上沒有用于深空光通信的專用基礎設施，因此為了DSOC的目的，兩臺地面望遠鏡已經更新，以便與飛行激光收發器進行通信。美國宇航局在南加州的噴氣推進實驗室將主持操作團隊，一個高功率近紅外激光發射器已經與JPL在加利福尼亞州萊特伍德附近的桌山設施的光學通信望遠鏡實驗室集成。發射器將向DSOC的飛行收發器發送調制激光信號，并作為信標或指向參考，以便返回的激光束可以準確地瞄準地球。
從飛行收發器發送的數據將由加州理工學院位于加利福尼亞州圣地亞哥縣的帕洛馬天文臺的200英寸(5.1米)Hale望遠鏡收集，該望遠鏡配備了一個特殊的超導高效探測器陣列。
3.DSOC將面臨獨特的挑戰。
“DSOC”計劃在“波西卡”為期六年的小行星帶之旅的頭兩年中，展示高達2.4億英里(3.9億公里)距離的高速數據傳輸——這是太陽和地球之間距離的兩倍多。
Psyche離我們的星球越遠，激光光子信號就會變得越弱，這使得解碼數據越來越具有挑戰性。作為一個額外的挑戰，光子需要更長的時間才能到達目的地，在技術演示的最遠距離上造成了超過20分鐘的滯后。因為地球和航天器的位置會隨著光子的傳播而不斷變化，所以DSOC的地面和飛行系統需要進行補償，指出光子到達時地面接收器(在帕洛馬)和飛行收發器(在波西卡)的位置。
4.尖端技術將協同工作，以確保激光對準目標，并從深空接收高帶寬數據。
飛行激光收發器和地面激光發射器將需要非常精確地指向。達到他們的目標就像從一英里外擊中一枚正在移動的硬幣。因此，收發器需要與宇宙飛船的振動隔離，否則會使激光束偏離目標。最初，Psyche將把飛行收發器瞄準地球方向，而飛行收發器上的自治系統在Table Mountain上行鏈路信標激光器的協助下，將控制下行鏈路激光信號指向Palomar天文臺。
海爾望遠鏡集成了一個由JPL開發的低溫冷卻超導納米線光子計數陣列接收器。該儀器配備了高速電子設備，用于記錄單個光子的到達時間，以便對信號進行解碼。DSOC團隊甚至開發了新的信號處理技術，從微弱的激光信號中擠出信息，這些信號將被傳輸幾千萬到幾億英里。
這是下行鏈路探測器原型的特寫鏡頭，該原型用于開發連接到DSOC帕洛馬接收地面站的探測器。活動區域位于黑色正方形的中心，直徑約為0.0126英寸(0.32毫米)。它每秒可以探測十億個光子。圖片：uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學院
5.這是美國宇航局最新的光通信項目。
2013年，美國宇航局的月球激光通信演示測試了創紀錄的地球和月球之間的上行和下行數據速率。2021年，美國宇航局的激光通信中繼演示啟動，以測試從地球靜止軌道進行高帶寬光通信中繼的能力，以便航天器不需要與地球直接通信。去年，美國國家航空航天局的萬億字節紅外傳輸系統以有史以來最高的數據速率從低地球軌道衛星下行傳輸到地面接收器。
DSOC正在將光通信帶入深空，為月球以外的高帶寬通信鋪平了道路，其距離是迄今為止任何光通信試驗的1000倍。如果成功，這項技術可能會導致高數據速率的流式高清圖像通信，這將有助于支持人類的下一個巨大飛躍:當美國宇航局將宇航員送上火星。
關于任務的更多信息
DSOC是一系列光通信演示中的最新一個，由NASA的技術演示任務(TDM)計劃和該機構的空間通信和導航(SCaN)計劃資助。JPL是加州帕薩迪納市加州理工學院的一個部門，負責管理美國宇航局空間技術任務理事會內的TDM和該機構空間業務任務理事會內的SCaN。
“心靈使命”由亞利桑那州立大學領導。JPL負責該任務的總體管理、系統工程、集成和測試以及任務操作。“波西卡”是美國宇航局“發現”計劃的第14次任務，由該局位于阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾航天飛行中心管理。美國宇航局的發射服務項目位于該機構的肯尼迪航天中心，負責管理發射服務。加利福尼亞州帕洛阿爾托的Maxar技術公司提供大功率太陽能電力推進航天器底盤。
