北京時間9月6日消息,為(wei) 了測試一項新的通信技術,美國航空航天局(NASA)將於(yu) 近日發射一顆圍繞月球軌道運轉的探測器。據悉,這項技術通過激光向地球發回通信信息,可以提供創紀錄的600Mb每秒的下載速度。
這項計劃或許還能推動提高地球上的互聯網覆蓋率。未來幾年,商業(ye) 互聯網衛星服務將使用光學連接——而非現在使用的無線電連接——從(cong) 而提供更大的帶寬。在美國弗吉尼亞(ya) 州啟動的“激光通信”(Laser Light Communications)公司,正處於(yu) 這一係統研發的早期階段。在未來四年內(nei) ,該公司希望能夠發射共12顆衛星。
事實上,已經有一些公司提供了短程透過空氣介質的光學連接。在一些校園或寫(xie) 字樓之間,由於(yu) 有類似河流或道路等阻礙了光纖的鋪設,因而隻能采用光學通信技術。Lightpointe公司的總裁兼首席執行官海因茨·威爾布蘭(lan) 德(Heinz Willebrand)說:“有很多技術——而不是單一一種——合在一起,提供了新的應用,並促使服務改進。”該公司的技術能夠在幾百米的距離間以2.5Gb每秒的速率傳(chuan) 輸數據。
NASA即將發射的月球探測器將采用新的技術:一個(ge) 超導的、冷卻到3開氏度的納米線探測器。該配件由麻省理工學院及其林肯實驗室開發,設計目的是探測從(cong) 25萬(wan) 英裏(約合40萬(wan) 公裏)以外的繞月球衛星上紅外激光器發出的單個(ge) 光子。這顆衛星將於(yu) 美國當地時間本周五發射,用於(yu) 探測月球大氣中的塵埃。
這一新型的通信係統被稱為(wei) “月球激光通信演示”,將提供比現在用於(yu) 月球通信的最快無線電係統快6倍的下載速度。它將使用直徑在1米以下的望遠鏡來獲取信號。不過,據林肯實驗室負責該項目的研究者唐·博羅森(Don Boroson)介紹,如果探測激光信號的地麵望遠鏡能夠擴展到3米直徑,那該係統就可以進行改裝並提供2.5Gb每秒的傳(chuan) 輸速度。他說:“這是第一次在深空任務中演示光學數據傳(chuan) 輸。如果能夠對其大小進行調整並部分改裝的話,我們(men) 或許可以在火星軌道上實施。”
由於(yu) 雲(yun) 層會(hui) 阻擋光子,因此探測器被安裝在三個(ge) 地點:加利福尼亞(ya) 州、新墨西哥州以及加那利群島。在本次任務中,激光通信係統僅(jin) 僅(jin) 是進行測試,大部分操作還是通過無線電技術來完成的。1969年,阿姆斯特朗那句“個(ge) 人的一小步,人類的一大步”正是通過無線電傳(chuan) 輸到達地球的千家萬(wan) 戶。不過,如果一切順利的話,光學係統將很有可能成為(wei) 未來空間傳(chuan) 輸的主力,而無線電係統隻作為(wei) 備用。
除了納米線探測器外,新的係統還需要借助高速的數據編碼和解碼技術,以及一組獨立的計算程序——用於(yu) 調整和保持望遠鏡能指向彼此。唐·博羅森說:“這裏用到的許多技術都是全新的,令人興(xing) 奮不已。”不過,對生活在地麵上那些渴望擴大網絡帶寬的人們(men) 來說,一個(ge) 基於(yu) 衛星的全光學通信係統或許更讓人興(xing) 奮。
“激光通信”公司將把衛星對地麵,以及衛星對衛星的光學通信整合起來,組成完整的商業(ye) 係統。該公司的目標是在全球範圍內(nei) 建設一個(ge) 基於(yu) 空間的光學網絡,拓寬互聯網的帶寬,從(cong) 而補充目前全球光纖網絡的不足。這一係統可以突破地麵連接的瓶頸,實現更快的跨大陸連接。更重要的是,在出現事故——如2008年海底光纜斷裂導致中東(dong) 大部分地區和印度部分地區網絡中斷——的時候,該係統可以提供替代線路和更快的恢複速度。
目前,“激光通信”公司正在籌劃建設48個(ge) 地麵站。如果某個(ge) 站點上空的雲(yun) 層阻隔了光子的上行或下行,衛星就能將數據傳(chuan) 到另一個(ge) 接收站——或許就在數百公裏之外。國際技術研發公司Pegasus Global Holdings的首席執行官羅伯特·布倫(lun) 利(Robert Brumley)稱,這樣的設計使該係統具有很高的可靠性。Pegasus Global Holdings公司在聯邦政府的國防研究資助下,創立了“激光通信”公司。羅伯特·布倫(lun) 利還補充道,未來的探測器組件將足夠小,可以安裝在建築物甚至是汽車的頂部,以處理電視直播等的需求。
這個(ge) 係統包括了圍繞著地球運轉的8顆衛星,距離地麵的高度為(wei) 12000公裏。係統總數據流量達到了每秒6Tb,下載速度為(wei) 200Gb每秒,比當前的無線電連接速度快了近100倍。羅伯特·布倫(lun) 利說:“我們(men) 的目標是建立一個(ge) 全球範圍的服務網絡,並擁有其他衛星平台所無法提供的連接選項。”他還補充道,Pegasus Global Holdings公司在未來想成為(wei) 帶寬的批發供應商,而不是一個(ge) 競爭(zheng) 者,其客戶甚至可能包括其他的衛星服務公司。
近期即將發射的這顆衛星名為(wei) “O3B”——意為(wei) “另外的30億(yi) ”——將利用無線電頻率提供150Mb每秒到2Gb每秒的下載速度。Intelsat和Inmarsat等其他公司也為(wei) 該係統提供了一定的速度。除此之外,Google公司也提出了一個(ge) 推動互聯網的構想:“Project Loon”計劃,即通過由多個(ge) 特製氣球組成高空氣球環,為(wei) 地麵提供網絡連接。當然,這一計劃使用的是無線電信號。
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