與當(dāng)年的撥號(hào)上網(wǎng)相比，如今的上網(wǎng)速度簡(jiǎn)直是極速。與我們對(duì)網(wǎng)頁(yè)加載的要求一樣，NASA的科學(xué)家和工程師也希望能夠與探測(cè)飛船進(jìn)行快速、安全的連接。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，NASA正在將以往的基于無(wú)線電的通信方式，轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷募す馔ㄐ欧绞健?/span>

　   北京時(shí)間12月30日消息，為期30天的“月球激光通信演示”(LLCD)任務(wù)完成，為我們展現(xiàn)了在太空使用激光通信的光明前景。LLCD搭載于“月球大氣和塵埃環(huán)境探測(cè)器”(LADEE)上，其設(shè)計(jì)目的是證實(shí)在差不多25萬(wàn)英里(約合40.2萬(wàn)公里)的距離上進(jìn)行激光通信的效果。此外，LLCD還演示了破紀(jì)錄的向月球探測(cè)器下載和上傳數(shù)據(jù)的速度，分別達(dá)到622 Mbps和20Mbps。

　　LLCD還可以用NASA的無(wú)線電系統(tǒng)進(jìn)行操控。NASA戈達(dá)德太空飛行中心的LLCD任務(wù)主管唐·康威爾(Don Cornwell)說(shuō)：“在進(jìn)行測(cè)試的整個(gè)過(guò)程中，我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何事情，會(huì)妨礙這項(xiàng)技術(shù)在不久的將來(lái)投入使用。”

　　舉例而言，LLCD在大白天時(shí)可以進(jìn)行無(wú)誤差的通信，包括從地球看去，月球和太陽(yáng)的夾角小于3度的時(shí)候。當(dāng)月球很接近地平線，即從地面站望去角度小于4度時(shí)，LLCD也能夠進(jìn)行無(wú)誤差的通信。這些演示表明，風(fēng)和大氣湍流對(duì)該系統(tǒng)并沒(méi)有顯著的影響。LLCD甚至能夠透過(guò)較薄的云層進(jìn)行通信，這可以說(shuō)是個(gè)意外的收獲。

　　從操作上，LLCD演示了從LADEE飛船本身下載數(shù)據(jù)的能力。唐·康威爾說(shuō)：“我們可以在不到五分鐘的時(shí)間內(nèi)，將LADEE上存儲(chǔ)的所有科學(xué)和飛船數(shù)據(jù)(1Gb)下載下來(lái)，唯一受限的是LADEE內(nèi)部40Mbps的連接速度。”而如果用LADEE上搭載的無(wú)線電系統(tǒng)下載同樣的數(shù)據(jù)，則需要好幾天的時(shí)間。除此之外，LLCD還證明了激光技術(shù)的完整性，激光通信不僅可以傳送無(wú)誤差的數(shù)據(jù)，還能夠通過(guò)激光連接，向飛船發(fā)出——或者從飛船發(fā)出——無(wú)損的指令和遙測(cè)或監(jiān)控的信息。

　　LLCD還演示了激光連接從一個(gè)地面站到另一個(gè)地面站的“越區(qū)切換”能力，就好比手機(jī)從一個(gè)信號(hào)塔切換到另一個(gè)信號(hào)塔。另一個(gè)突破是，在不用LADEE的無(wú)線電系統(tǒng)的情況下，也能夠?qū)LCD進(jìn)行操作。唐·康威爾說(shuō)：“我們可以對(duì)LADEE進(jìn)行編程，喚醒LLCD，使其在某個(gè)特定的時(shí)間自動(dòng)連接并與地面站進(jìn)行通信，并且不使用無(wú)線電指令。這意味著，激光通信技術(shù)在未來(lái)NASA的任務(wù)中可以成為主要的通信系統(tǒng)。”

　　據(jù)一條來(lái)自美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)署長(zhǎng)查爾斯·伯爾登(Charlie Bolden)的消息證實(shí)，LLCD已經(jīng)具備發(fā)送和接收高清晰度視頻的能力，視頻發(fā)送到月球探測(cè)器再傳回地球的整個(gè)過(guò)程只有幾秒鐘的延遲。“伯爾登署長(zhǎng)的消息顯示了NASA對(duì)發(fā)展這一技術(shù)的支持，無(wú)論是在太空，還是在地球的應(yīng)用上，”唐·康威爾說(shuō)，“這也展示了我們通過(guò)激光通信傳輸?shù)母咔逡曨l所具有的品質(zhì)和保真度，無(wú)論是發(fā)送至月球，還是自月球傳回來(lái)。”唐·康威爾指出，LLCD任務(wù)是又一個(gè)NASA與其他組織合作，共同發(fā)展新技術(shù)的偉大例子。他贊揚(yáng)了唐·博羅森(Don Boroson)及其來(lái)自麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室(MIT/LL)的研究團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)并操控了LLCD任務(wù)中激光通信在太空和地面的終端。“沒(méi)有林肯實(shí)驗(yàn)室這些合作伙伴的工作，我們無(wú)法取得這些巨大的進(jìn)展，”唐·康威爾說(shuō)，“他們的知識(shí)和多年來(lái)的工作，制造出了一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們預(yù)期的通信系統(tǒng)。”

　　NASA接下來(lái)的激光通信任務(wù)將是“激光通信中繼演示”(LRCD)。這一任務(wù)仍然由戈達(dá)德太空飛行中心負(fù)責(zé)，將演示利用一顆地球同步軌道衛(wèi)星，在兩個(gè)地面站之間進(jìn)行每秒10億比特以上速率的連續(xù)激光中繼通信的能力。更重要的是，LCRD將進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)五年時(shí)間的操作演示，從而為這一激光技術(shù)建立更強(qiáng)的信心。

　　“我們?yōu)長(zhǎng)LCD的結(jié)果感到非常鼓舞，”NASA負(fù)責(zé)空間通信和導(dǎo)航的副署長(zhǎng)巴德里·尤尼斯(Badri Younes)說(shuō)，“從我坐的這個(gè)地方，激光通信的未來(lái)看起來(lái)一片光明。”種種跡象表明，NASA似乎要在不久的將來(lái)，對(duì)通信系統(tǒng)做一次轉(zhuǎn)變。改變了無(wú)數(shù)地球人生活的寬帶連接技術(shù)，很可能是未來(lái)NASA擴(kuò)展通信可能性的重要手段。