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摘要：  據悉，美國NASA開發(fā)了一個新型激光太空通信系統(tǒng)，能將衛(wèi)星通信的速率提高到類似于地球上高速光纖網絡的水平。而英國南安普頓大學的研究人員則創(chuàng)造出了一種空心光纖電纜，其傳輸速度比目前的其他光纖電纜快1000倍。

關鍵字：  激光太空通信，空心光纖電纜

據悉，美國NASA開發(fā)了一個新型激光太空通信系統(tǒng)，能將衛(wèi)星通信的速率提高到類似于地球上高速光纖網絡的水平。而英國南安普頓大學的研究人員則創(chuàng)造出了一種空心光纖電纜，其傳輸速度比目前的其他光纖電纜快1000倍。

新型激光太空通信可比擬高速光纖

“月球激光通信演示驗證”(LLCD)的太空終端是NASA首個高數據速率激光通信系統(tǒng)，近期NASA艾姆氏研究中心將其集成到了“月球大氣與塵埃環(huán)境探測器”(LADEE)航天器上。LLCD將演示驗證從月球軌道到地球的激光通信，其傳輸速率將是目前最好的先進無線電通信系統(tǒng)的6倍。

LLCD任務經理表示，成功的試驗和將LLCD集成到LADEE是重要的里程碑成就，驗證了這項新技術對于太空應用的穩(wěn)定性和就緒度。這是NASA這類通信系統(tǒng)首次通過全部試驗，具備飛行準備資質。

LCCD任務將采用一種高可靠性的紅外激光器，類似于那些用于將高速數據通過光纖電纜傳到工作區(qū)和住宅的激光器。數據是以每秒數億短光脈沖的形式傳輸，將通過LADEE航天器傳輸到位于新墨西哥、加利福尼亞和西班牙三臺地面望遠鏡中的任何一臺。

LLCD面臨的實際挑戰(zhàn)是，在移動時使非常窄的激光光束精確地指向相距3.8萬千米的地面站，如果執(zhí)行有誤，將會削弱信號或失去通信聯(lián)系。

麻省理工大學的開發(fā)人員設計了一個復雜的系統(tǒng)，消除航天器微小的擺動，這也是遠瞄準和跟蹤系統(tǒng)所要應對的挑戰(zhàn)之一。工程師們相信，未來太空任務將利用激光通信技術的輕質和低功率需求，為實時通信和3D高清晰度視頻提供更好的數據質量。

根據太空通信與導航(SCaN)計劃的倡議，LLCD任務管理團隊設在戈達德航天中心。根據NASA行星科學部與科學任務部的倡議，LADEE任務由艾姆氏研究中心負責管理。NASA科學任務部為LADEE提供經費，協(xié)助艾姆氏研究中心管理任務、建造航天器和進行任務操作。戈達德航天中心除了管理LLCD有效載荷以外，還負責管理科學設備和科學運行中心。NASA沃羅普斯飛行場負責運載火箭的集成、發(fā)射服務和發(fā)射場運營。NASA的馬歇爾航天飛行中心的月球探索計劃辦公室管理LADEE任務。

搭載LLCD作為載荷的LADEE任務預計在2013年8月發(fā)射升空。

空心光纖電纜問世 傳輸速度媲美光速

光纖一般由玻璃或者塑料制成，但這些材料會稍微降低光傳輸的速度，從而影響實際效果。新型空心光纖電纜中間是中空的，只是被填充了空氣，但其傳輸速度比目前的其他光纖電纜快1000倍。研究人員透露，光在空氣中的傳播速度大約是其在真空中速度的99.7%，因此這款新型空心光纖的理論數據傳播速度達到了10TB每秒。

這樣的想法并不是最近才有的，但過去光線在傳輸過程中遇到拐角時，信號總是會減弱。此次研究人員優(yōu)化了設計，使得新型空心光纖電纜的數據損失達到了3.5dB/km這樣一個較為理想的水平。如此一來，超級計算機和數據中心的工作能力將獲得不小的提升。