美国宇航局的工程师们刚刚创造了一项令人印象深刻的新纪录。一种名为深空光通信(DSOC)的仪器是普赛克任务的一部分，它成功地与距离地球1600万公里的加州望远镜进行了通信。
乍一看，这个数字没什么特别的。毕竟，美国宇航局仍然设法与远得多的设备进行通信，比如目前距离地球240亿公里的旅行者1号探测器!为了理解是什么让研究人员兴奋，我们需要看看设备的通信模式。事实上，DSOC配备了光通信系统;它使用激光发送数据。
与目前绝大多数依赖无线电波的探测器和卫星相比，这是一个显著的区别。几十年来，这种支持已经证明了自己。这是有充分理由的:无线电通信简单、极其可靠、价格低廉，而且能够穿过大气层而不会减弱信号。但是，尽管有这些优点，这种方法也开始遇到某些限制。
无线电波正在失去动力
首先，无线电波对干扰特别敏感。这些可能是人为的;可用无线电频率的数量不是无限的，我们发射的卫星越多，就越难以在不产生干扰的情况下开辟新的通信频道。当它们来自其他发射大量电磁波的天体时，它们也可能是自然产生的。
此外，远距离传输无线电信号需要大量的能量。一个大问题是，这些机器的能量预算通常是有限的。对于最遥远、最古老的探测器来说尤其如此，因为电力生产是它们的主要问题。
最后，无线电波的带宽只允许它们传输有限的数据量。直到现在，这还不是一个问题。但新一代的机器与它们的祖先相比，能够产生大量的数据。例如，古老的哈勃望远镜每天传输大约2.7 GB的数据。预计在2027年，美国宇航局的下一颗明珠——南希·格蕾丝·罗马太空望远镜，将在同一时期传输大约500倍的数据，即每天1375 GB !
激光，太空通信的未来
因此，无线电波有可能成为限制因素。在此之前，工程师们会尝试开发不受这些限制影响的新系统。在这种情况下，激光光通信是最有前途的选择之一。
根据定义，激光比无线电波更聚焦;因此，它们更精确，受干扰的程度也更小。这些系统消耗的能量也比最遥远的探测器上强大的无线电发射机少。
但最重要的是，它可以编码比无线电波多得多的数据。因此，工程师们认为这是征服深空的一条非常有前途的途径。
“对于那些不断想要进一步推进任务的研究人员来说，光通信是一种祝福，”美国宇航局高级通信和导航技术实验室主任杰森·米切尔解释说。更多的数据意味着更多的发现!”。
比外科医生的精准度
基础技术尚未完全开发。要在真实条件下与激光通信，你必须成功地使发射器和接收器完全同步。这绝不是一件小事。这包括在考虑信号传播时间、地球自转、探测器运动和潜在障碍物的同时，瞄准数百万公里外的精确点。
正如你所理解的，激光的精度是一把双刃剑:你必须展示外科手术的精度才能与它们交流。这就像在一辆超速行驶的汽车150米远的地方投篮一样。
这就是DSOC出现的地方:它是一个实验平台，应该可以使这个概念走向成熟。在他的第一次测试中，他成功地将激光完美地指向了1600万公里外的小行星带——这绝对是光通信系统的记录。
“系统检测到激光中的光子，我们能够传输一些数据。换句话说，我们能够在地球和深空之间交换“光”，DSOC项目的总工程师Abi Biswas说。这是一个了不起的成功。»
而这仅仅是个开始。在接下来的几个月里，他们将继续完善这个目标系统，以建立一个稳定的链接，能够传输大量数据。这将需要更大的工程努力，但这是值得的。”这是一个巨大的挑战，但我们还有很多工作要做，”美国宇航局技术演示部主任特鲁迪·科特斯警告说。
因此，仔细跟踪这个项目的发展将是恰当的，它无疑将成为未来革命性探测器和望远镜的基础。
