NASA空間站激光通信終端ILLUMA-T成功建立雙向鏈路

  美國國家航空航天局（NASA）在國際空間站上成功完成了激光通信中繼演示（LCRD）與集成LCRD低地球軌道用戶調制解調器和放大器終端（ILLUMA-T）之間的首次雙向激光通信鏈路，標志著空間通信技術取得了重大進展。

  2023 年 12 月 5 日，NASA 在國際空間站上的一項技術實驗完成了與在軌激光中繼系統(tǒng)的首次激光鏈接。它們共同完成了NASA首個雙向、端到端的激光中繼系統(tǒng)。

  NASA的LCRD（激光通信中繼演示）和新的空間站演示ILLUMA-T（集成LCRD低地球軌道用戶調制解調器和放大器終端）首次成功交換了數(shù)據(jù)。LCRD 和 ILLUMA-T 演示了用戶任務（本例中為空間站）如何從位于地球同步軌道的激光通信中繼器中獲益。

  激光通信使用紅外線而不是傳統(tǒng)的無線電波來發(fā)送和接收信號。紅外光的波長較窄，因此航天器可以在每次傳輸中包含更多數(shù)據(jù)。使用激光通信可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，加快科學發(fā)現(xiàn)的步伐。

  激光通信的好處：更高效、更輕便的系統(tǒng)、更高的安全性和更靈活的地面系統(tǒng)。圖片來源：NASA / Dave Ryan

  11 月 9 日，NASA 的 SpaceX 第 29 次商業(yè)補給服務任務向空間站發(fā)射了貨物和新的科學實驗，其中包括 ILLUMA-T。到達后，有效載荷被安裝到空間站的日本實驗艙-暴露設施上。

  2023 年 11 月 9 日，搭載"龍"飛船的 SpaceX 獵鷹 9 號火箭從位于佛羅里達州肯尼迪航天中心的 NASA 39A 發(fā)射場升空，這是該公司為 NASA 執(zhí)行的第 29 次前往國際空間站的商業(yè)補給服務任務。龍"將向空間站運送科學研究、技術演示、乘員補給和硬件，以支持遠征70號乘員，包括美國宇航局的集成激光通信中繼演示低地球軌道用戶調制解調器和放大器終端（ILLUMA-T）和大氣波實驗（AWE）。圖片來源：NASA/Kim Shiflett

  ILLUMA-T和LCRD是NASA空間通信與導航（SCaN）計劃的一部分，該計劃旨在展示激光通信技術如何為科學和探索任務帶來巨大的益處。

  ILLUMA-T與LCRD的首次連接（被稱為"第一束光"）是證明激光通信是未來趨勢的最新演示。"激光通信不僅能從科學任務中傳回更多數(shù)據(jù)，還能作為NASA關鍵的雙向鏈接，讓宇航員在探索月球、火星及更遠的地方時與地球保持聯(lián)系。

  空間站安裝后不久，操作工程師就開始進行在軌測試，以確保ILLUMA-T載荷正常運行?，F(xiàn)在，它正在與LCRD進行通信，LCRD是2021年發(fā)射的中繼器，已經(jīng)進行了300多次實驗配置，幫助NASA完善激光通信技術。LCRD和ILLUMA-T正在以每秒1.2Gbps的速度交換數(shù)據(jù)。

  "實驗已經(jīng)證明，我們能夠克服利用激光通信成功實現(xiàn)空間通信所面臨的技術挑戰(zhàn)。我們現(xiàn)在正在進行操作演示和實驗，這將使我們能夠優(yōu)化將成熟技術注入我們的任務中，從而最大限度地提高我們的探索和科學水平，"NASA 空間通信和導航架構師 David Israel 說。

  LCRD 實驗是與工業(yè)界、學術界和其他政府機構合作進行的。ILLUMA-T 現(xiàn)在是 LCRD 的第一個太空用戶實驗。美國國家航空航天局仍在接受與 LCRD 合作的實驗。