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人类探索太空 通讯技术带宽需增十倍以上

2020-11-21 16:47:46    来源:互联网    浏览次数:    字号:TT

  如果人类想在太阳系内旅游,需要更好的通讯技术。在我们期待月球和火星之旅的时候,现有的星际通讯技术远远满足不了这样的需求。

  目前在太空中的各个探测器,通过无线电信号通讯,依靠大型无线电天线网络的支持。太空船的接收器相对比较弱,因此需要向它发射很强的无线电信号。而太空船发出的无线电信号也较弱,所以需要一个大型、敏感的射电接收器接收回复的信号。

人类探索太空 通讯技术带宽需增十倍以上

  对于地球轨道之外的太空船,现在是通过深空网络(DSN)进行联系,这是一组专门为这个用途定制的射电望远镜。

  目前唯一一个在太空中有人类活动的项目是国际空间站(ISS)。由于它距离地面只有大约四百公里,来回发送无线电信号相对都比较容易。随着人类足迹向深空的扩展,我们需要一个比DSN强大很多的系统,而且通讯带宽必须是现有技术的几个数量级。

  上个世纪阿波罗号项目,美国宇航局(NASA)开发了“统一S波段”(USB,不是我们熟悉的USB)进行通讯。早期的低轨道任务对于声音、远距离测量、追踪数据不同的任务使用不同的无线电频道分担。

  当时的射电望远镜不够强大传输来自月球的视频信号。当时最大、最敏感的帕克斯(Parkes)射电望远镜,只能向人们传来模糊、低分辨率的登月画面。

  不久的将来,当人们再次登月甚至登陆火星的时候,当然需要看到高清晰度的现场画面。而目前,就连最高级的无线电网络都办不到。

  近期一份新研究另辟蹊径,考虑使用可见光作为传播信息的载体。

  可见光波长比无线电波短,可以承载更多的数据,但同时光波具有易散、保真传输的距离不及无线电波等缺点。

  为此,研究人员提议附加一道参考信号,一起通过一个非线性光学纤维,产生第三道闲置信号波。最后把三道光波信号放大后发送出去。因为闲置波的内容取决于其它两道波的信号,所以它可用于重构原始信号。

  研究称,在实验阶段这种技术达到了每秒10Gb的传输速率,是目前太空通讯技术带宽的十倍以上。

【程志亮】   热点聚合:
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