建立太空通信“高速路”

目前已有數(shù)以千計的各類飛行器圍繞地球高速運轉(zhuǎn)，尤其需要與地面站之間高效通信。現(xiàn)有的微波和毫米波等空間通信方式雖然日漸成熟，但受限于碼速和帶寬等方面的限制，已無法滿足未來太空民用和軍事應(yīng)用對空間通信需求，如何在太空鋪設(shè)信息“高速路”成為當(dāng)務(wù)之急。

其實，激光通信已經(jīng)深刻融入信息時代每個人的“網(wǎng)絡(luò)”生活，但說到為航天器建一個太空通信“高速路”，還是最近幾年的事。早在2008年，美國和德國的兩顆衛(wèi)星就使用激光終端成功在太空進行了“飛鴿傳書”——在相距5000公里的宇宙空間借助光學(xué)鏈路實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸。隨后，美國國家航空航天局還利用激光通信將“蒙娜麗莎”傳送到繞月飛行的“月球勘測軌道飛行器”上。俄羅斯也曾利用激光通信將電子數(shù)據(jù)回傳到地面接收站，并一口氣傳輸了2.8GB的太空數(shù)據(jù)。

2013年10月，美國成功開展了“月球激光通信演示驗證”，實現(xiàn)了從月球軌道到地球多個地面站的激光雙向通信試驗，最遠通信距離接近40萬公里，充分驗證了空間激光通信的關(guān)鍵技術(shù)和長距離通信的可行性。2014年6月，美國又進行了“激光通信科學(xué)光學(xué)載荷”試驗，同時還對微小衛(wèi)星搭載激光通信終端實現(xiàn)衛(wèi)星間和星地激光通信進行了初步探索。

目前，美國正在進行“激光通信中繼演示驗證”，計劃于今年開展地球同步軌道衛(wèi)星與地面接收站的雙向高速通信，并進一步借助衛(wèi)星完成地面兩個接收站間的激光中繼通信試驗，將為未來深空探測太空通信網(wǎng)絡(luò)和建設(shè)太空“信息高速路”提供技術(shù)驗證。