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新的地面站使激光通信更接近现实

  • 科学
  • 2020-08-24 08:18:27
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天龙八部私服发布网 www.famlot.com 使用红外激光传输数据的光通信有潜力帮助NASA向地球返回更多数据。这项技术对探索和地球科学任务的好处是巨大的。为了支持演示该技术的任务,NASA最近完成了在夏威夷哈莱亚卡拉的最新光学地面站的安装。

最先进的地面站,称为光学地面站2(OGS-2),是将要建设的两个光学地面站中的第二个,它将收集由NASA的激光通信中继示范(LCRD)传输到地球的数据。这项开拓性的任务将于2021年初启动,它将成为NASA第一个可操作的光通信中继系统的关键。尽管NASA的其他努力已经使用了光通信,但这将是NASA的第一个完全使用光通信的中继系统,这使NASA有机会测试这种通信方法并从其实施中汲取宝贵经验。中继卫星在科学探索任务与地球之间建立了关键的通信链接,使这些任务能够将重要数据传输给科学家和任务 经理回到家。

尽管光通信为任务提供了许多优势,但是它可能会受到诸如云之类的大气干扰的干扰。OGS-2因其晴朗的天空而被选在夏威夷,但恶劣的天气仍然可能发生。在阴天,LCRD必须等待传输数据。为了避免延误,可以将服务转移到NASA喷气推进实验室开发的另一个地面站。OGS-1,位于加利福尼亚桌山。为了监视云的覆盖范围并确定是否需要OGS-1,商业伙伴诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)提供了一个大气监测站,可以观测该站点的天气状况。该监视站几乎每周24天,每天24小时自动运行。

LCRD和OGS-2将展示用作通信中继器的光学或激光通信的众多功能。光通信为任务提供了显着的好处,包括数据速率比同类射频通信系统提高10到100倍。这种增加意味着任务的高分辨率数据,从而使科学家可以更详细地了解我们的行星和太阳系。好处还包括减少电力需求,尺寸和重量,这意味着更长的电池寿命,为航天器上的其他仪器留出更多空间以及由于有效载荷更轻而在发射时节省了成本。

美国国家航空航天局戈达德太空实验室LCRD首席研究员戴夫·以色列说:“ LCRD及其地面站将以中继方式演示光通信,这意味着任务将能够从其轨道上的点传输数据,而无需直接看到地面站。”马里兰州格林贝尔特的飞行中心。“ 2013年,美国宇航局(NASA)的“月球激光通信演示”创下了月球的太空通信带宽记录,该系统使用光通信与需要直接视线的系统进行通信。”

NASA的太空网络管理OGS-2的集成,测试和操作,并将最终运行LCRD。太空网络监督着称为跟踪和数据中继卫星的NASA通信卫星群,以及与之相关的地面站,其中包括新墨西哥州白沙的白沙综合体。该网络通过射频为低地球轨道的任务提供连续的通信服务。尽管射频在未来很长一段时间内将继续在空间通信中发挥作用,但许多特派团对通信的需求不断增长,因此需要更高的数据速率。

OGS-2的安装是政府,商业和学术机构之间的共同努力。麻省理工学院林肯实验室提供了测试和诊断终端,该终端由三部分组成:光学子系统,数字子系统和控制器电子设备。这三个组件向,从LCRD发送,接收和处理光信号。

通过LCRD及其两个地面终端的发展,光通信可能对未来的地球和太阳系知识产生深远的影响。配备光通信系统的航天器将有效地使增强的数据(例如高分辨率视频)更快地返回地球,这要归功于数据速率的提高。有了这些数据,科学家将更深入地观察我们的宇宙,并有可能发现令人兴奋的新发现。

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