NASA即将推出太空数据传输新利器：DSOC激光器引领数字通信革命

美国航天局即将在太空领域掀起一场技术革命，全新的实验性激光通信技术即将登上“Psyche”号飞船。预计于2023年10月5日发射，该装置将在探索富含金属的小行星“Psyche”时展开革命性的激光数字通信研究。

深空光通信（DSOC）项目旨在探索激光在数据传输中的巨大潜力，将传输速度推向超越目前射频系统的颠峰。DSOC采用近红外激光收发器，其信息传输能力超越传统无线电波设备。喷气推进实验室的DSOC项目技术专家Abi Biswas表示，这一创新收发器的数据传输能力甚至达到目前太空通信中最先进无线电系统的10至100倍。尽管高带宽激光通信在近地轨道和月球轨道卫星中已经得到验证，但在外层空间的应用前景依然是未知数。

DSOC实验中涵盖了多个关键组件，其中包括连接在22厘米孔径望远镜上的“光子计数”照相机。收发器将自动“锁定”加利福尼亚州JPL表山设施发送的高功率近红外激光上行链路，这一激光信号将用于向DSOC发送指令。一旦接收到指令，位于“Psyche”号上的收发器将借助加州理工学院帕洛玛天文台的5.1米Hale望远镜，通过近红外激光传回“高速率数据”，而先进的减震技术则可确保数据传输过程中的稳定性。

据JPL DSOC项目经理比尔-克里普斯坦（Bill Klipstein）介绍，这项复杂的工程需要涉及多项全新定制技术。团队甚至不得不研发信号处理技术，以从太空中传输的微弱电磁信号中提取每一位比特的信息。

随着美国国家航空航天局（NASA）及其他航天机构深空探测任务逐渐增多，预计产生的数据量将呈现“成倍增加”的趋势。DSOC等实验的引入为开发新一代先进通信系统带来了关键作用，这些系统将“常规”用于指令传输、科学数据接收、图像传输，甚至宇宙视频等领域，为未来的太空探索描绘更加丰富多彩的通信画卷。