NASA正在与私营部门合作推进太空激光通信技术

美国国家航空航天局（NASA）的阿特米斯计划正在与私营部门合作推进激光通信技术，为太空任务带来更高的数据传输速率。这项创新对未来的月球和火星探索至关重要，有望实现更高效、更快速的数据传输，使人们能够在地球以外进行更多的探索和发现。

激光或光学通信为飞行任务提供了更高的数据传输速率--这意味着与使用传统无线电波的飞行任务相比，使用激光技术的飞行任务可以在一次传输中发送和接收更多的信息。当航天器使用激光通信发送信息时，红外光会将数据打包成更紧密的波，这样地球上的地面站就能一次性接收到更多的数据。激光通信系统的数据传输速率比目前太空任务使用的无线电系统高 10 到 100 倍。

随着科学仪器不断发展以获取高清数据，任务将需要加快向地球传输信息的速度。用目前的射频系统将完整的火星地图传输回地球大约需要 9 周时间。如果使用激光，则只需要大约九天时间。

美国国家航空航天局（NASA）的太空通信与导航计划（SCaN）通过小企业合作，资助成功开发了一项新的激光技术。由Fibertek公司开发的Basestation光学激光终端是一个四通道激光装置，可以在Artemis II飞行试验期间向月球传输大功率通信。Artemis II将派出由四名宇航员组成的乘员组进行绕月旅行，并将他们安全送回，为未来人类对月球表面以及最终火星的长期探索任务铺平道路。

演示过程将使用激光通信向两个地面站传输月球区域的高分辨率图像和视频，这两个地面站之一位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心，是低成本光学终端。

位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的低成本光学终端使用现成的商用硬件或稍加改动的硬件，以降低实施激光通信技术的成本。资料来源：美国国家航空航天局

2023 年 9 月，Fibertek 的技术被集成到 NASA 的低成本终端地面站中，并成功进行了测试。NASA 的低成本光学终端是一个直径约 27 英寸的望远镜，主要由现成的商用部件制成。与开发定制硬件相比，使用商用部件更具成本效益，而且还能使结构具有可扩展性，便于复制。低成本光学终端将成为未来地面站的模板。

"激光通信侧重于直达地球的链路，是一项日趋成熟的技术，对于美国国家航空航天局满足未来的通信能力和导航需求至关重要。随着我们任何技术的成熟，建立和支持一个健康的国内供应链至关重要，"华盛顿NASA总部SCaN先进通信和导航技术部主任Jason Mitchell博士说。"美国小企业在该供应链中发挥着关键作用，我们与 Fibertek 公司的合作就是这一过程的一个范例"。

美国国家航空航天局位于克利夫兰的格伦研究中心和美国国家航空航天局的小企业创新研究计划资助了基站光学激光终端的开发。通过"美国种子基金"，NASA 为小型企业提供早期联邦资金，用于创新技术，以推进机构任务。

美国国家航空航天局格伦分局 SCaN 小企业项目经理 Nang Pham 说："美国国家航空航天局投资开发这项技术，对该局和 Fibertek 公司以及未来任何其他希望使用激光通信技术的系统集成商或开发商来说，都是三赢之举。"

美国国家航空航天局（NASA）准备在 50 年内首次将人类送回月球，新的激光技术将实现更高效的激光通信系统，扩大人类对月球以及月球以外地区的了解。

编译来源：ScitechDaily