美測試太空超高速激光通信：下載速度622MB/s

與當年的撥號上網相比，如今的上網速度簡直是極速。與我們對網頁加載的要求一樣，NASA的科學家和工程師也希望能夠與探測飛船進行快速、安全的連接。為了實現這一點，NASA正在將以往的基於無線電的通信方式，轉變為新型的激光通信方式。

為期30天的“月球激光通信演示”(LLCD)任務完成，為我們展現了在太空使用激光通信的光明前景。LLCD搭載於“月球大氣和塵埃環境探測器”(LADEE)上，其設計目的是證實在差不多25萬英里(約合40.2萬公里)的距離上進行激光通信的效果。此外，LLCD還演示了破紀錄的向月球探測器下載和上傳數據的速度，分別達到622 Mbps和20Mbps。

LLCD還可以用NASA的無線電系統進行操控。NASA戈達德太空飛行中心的LLCD任務主管唐·康威爾(Don Cornwell)説：“在進行測試的整個過程中，我們沒有發現任何事情，會妨礙這項技術在不久的將來投入使用。”

舉例而言，LLCD在大白天時可以進行無誤差的通信，包括從地球看去，月球和太陽的夾角小於3度的時候。當月球很接近地平線，即從地面站望去角度小於4度時，LLCD也能夠進行無誤差的通信。這些演示表明，風和大氣湍流對該系統並沒有顯著的影響。LLCD甚至能夠透過較薄的雲層進行通信，這可以説是個意外的收穫。

從操作上，LLCD演示了從LADEE飛船本身下載數據的能力。唐·康威爾説：“我們可以在不到五分鐘的時間內，將LADEE上存儲的所有科學和飛船數據(1Gb)下載下來，唯一受限的是LADEE內部40Mbps的連接速度。”而如果用LADEE上搭載的無線電系統下載同樣的數據，則需要好幾天的時間。除此之外，LLCD還證明了激光技術的完整性，激光通信不僅可以傳送無誤差的數據，還能夠通過激光連接，向飛船發出——或者從飛船發出——無損的指令和遙測或監控的信息。

LLCD還演示了激光連接從一個地面站到另一個地面站的“越區切換”能力，就好比手機從一個信號塔切換到另一個信號塔。另一個突破是，在不用LADEE的無線電系統的情況下，也能夠對LLCD進行操作。唐·康威爾説：“我們可以對LADEE進行編程，喚醒LLCD，使其在某個特定的時間自動連接並與地面站進行通信，並且不使用無線電指令。這意味着，激光通信技術在未來NASA的任務中可以成為主要的通信系統。”

據一條來自美國國家航空航天局(NASA)署長查爾斯·伯爾登(Charlie Bolden)的消息證實，LLCD已經具備發送和接收高清晰度視頻的能力，視頻發送到月球探測器再傳回地球的整個過程只有幾秒鐘的延遲。“伯爾登署長的消息顯示了NASA對發展這一技術的支持，無論是在太空，還是在地球的應用上，”唐·康威爾説，“這也展示了我們通過激光通信傳輸的高清視頻所具有的品質和保真度，無論是發送至月球，還是自月球傳回來。”

唐·康威爾指出，LLCD任務是又一個NASA與其他組織合作，共同發展新技術的偉大例子。他讚揚了唐·博羅森(Don Boroson)及其來自麻省理工學院林肯實驗室(MIT/LL)的研究團隊，該團隊開發並操控了LLCD任務中激光通信在太空和地面的終端。“沒有林肯實驗室這些合作伙伴的工作，我們無法取得這些巨大的進展，”唐·康威爾説，“他們的知識和多年來的工作，製造出了一個遠遠超過我們預期的通信系統。”

NASA接下來的激光通信任務將是“激光通信中繼演示”(LRCD)。這一任務仍然由戈達德太空飛行中心負責，將演示利用一顆地球同步軌道衞星，在兩個地面站之間進行每秒10億比特以上速率的連續激光中繼通信的能力。更重要的是，LCRD將進行長達五年時間的操作演示，從而為這一激光技術建立更強的信心。

“我們為LLCD的結果感到非常鼓舞，”NASA負責空間通信和導航的副署長巴德里·尤尼斯(Badri Younes)説，“從我坐的這個地方，激光通信的未來看起來一片光明。”種種跡象表明，NASA似乎要在不久的將來，對通信系統做一次轉變。改變了無數地球人生活的寬帶連接技術，很可能是未來NASA擴展通信可能性的重要手段。(任天)