NASA空间站用激光上网速度比普通宽带快100倍 - 小木猫

[摘要]2019年NASA准备将LCRD系统送入太空，国际空间站用LCRD传输网络信号，速度可以达到1G。

腾讯数码讯（易静）NASA将强大的激光射向太空，用激光在地面与国际空间站之间传输网络信号，网速比宽带快100倍。NASA希望能在地面与空间站之间建立激光连接通道，传输速度可以达到1Gbps，普通家庭宽带很难有这么高的速度。

有了激光网络之后，空间站可以传输3D视频，还可以通过高清图像远程控制机器人探索月球及其它星球。

NASA开发的系统名叫“Laser Communications Relay Demonstration”（简称LCRD），它会从Goddard太空飞行中心（Goddard Space Flight Centre）送入太空，该飞行中心位于美国马里兰州Greenbelt。按照设计LCRD可以运行2年至5年。

为了接收信号，NASA在加州Table Mountain和夏威夷安装两个终端设备，上面配有激光调制解调器。研究人员将会在两个站点之间测试LCRD的通信功能，包括发送和接收信息的能力。LCRD定位于轨道之上，与地球旋转保持同步。

按照计划，LCRD将会在2019年夏天送入太空，2021年NASA还会建造一个终端，专门为国际空间站提供服务。

NASA空间技术任务指挥部（Space Technology Mission Directorate）首席助理史蒂夫·尤克其尔（Steve Jurczyk）说：“执行近地和深空任务时，NASA想用光来通信，LCRD正是实现目标的下一步。该技术有望为太空通信带来变革。”

激光通信又叫作光通信，它将数据编码，放进光线中。数据会在航天器与地球电脑之间传输。与现有射频通信系统相比，激光通信系统的速度快了10-100倍。LCRD的目标是让网速达到1Gbps。

在地表光纤中，网速的确可以达到1Gbps，不过要让大多数家庭使用这么快的网络可能还要等10年。

不只如此，LCRD系统的尺寸也比射频系统小很多，重量更轻，耗电更少。如果人类准备探索月球、火星甚至更远的地方，这些因素相当重要。

NASA还要测试系统的长期可靠性，毕竟系统要在各种不同的环境和操作条件之下运行。之前NASA开发过LLCD系统（Lunar Laser Communications Demonstration），LCRD正是以LLCD作为基础开发的。

2013年，NASA曾经发射月球大气尘埃及环境探测器，上面安装了LLCD系统，事实证明，激光通信在太空很实用。2013年10月，NASA做过测试，将数据从月球航天器轨道发送到地球，速度达到622Mbps。

LCRD系统包含了两个独立的光学终端，中间用一个名叫“太空转换单元”（space switching unit）的组件连接，它相当于数据路由器。太空转换单元还与下行射频组件连接。

调制解调器将数字数据转化为激光或者射频信号，还可以将它复原。一旦数据转化为激光，光模组就会用光线将数据传回地球。接收或者传输数据时，模块必须完美对准。控制电子模块会对制动器进行调节，帮助对准位置，稳定望远镜，即使航天器移动或者振动也不会影响传输。