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軍工航天新聞

科學家開發(fā)基于激光的望遠鏡系統(tǒng):太空接入互聯(lián)網(wǎng)

Johnny 來源:環(huán)球網(wǎng)2017-11-10 我要評論(0 )   

鑒于我們處在太空探索和發(fā)現(xiàn)的一個激動人心時期,我們的互聯(lián)網(wǎng)需求可能很快就會超出地球范圍??紤]到這一點,我們先來談?wù)勗虑虻?/p>

 鑒于我們處在太空探索和發(fā)現(xiàn)的一個激動人心時期,我們的互聯(lián)網(wǎng)需求可能很快就會超出地球范圍。考慮到這一點,我們先來談?wù)勗虑虻幕ヂ?lián)網(wǎng)接入問題。

超長途服務(wù)提供商

互聯(lián)網(wǎng)的真正價值是它能夠使主機和計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸變得很容易,但這并非長距離共享信息的唯一方式。

對于與太空探索有關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸,通常都會使用射頻數(shù)據(jù)傳輸(即無線電頻率數(shù)據(jù)傳輸)技術(shù) ,因為其可靠和簡單,盡管很慢。

然而,對快速信息傳輸?shù)男枨笞兊迷絹碓街匾?,并且隨著未來更多的衛(wèi)星和遠距離的太空旅行,我們將需要更快的傳輸速度。

如果采用射頻數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),高分辨率圖像以及視頻需要大量的時間才能完成傳輸,這在一個渴望速度和即時滿足的社會中根本行不通。

鑒于此,麻省理工學院(MIT)和美國宇航局(NASA)的研究人員聯(lián)合起來解決這個問題。經(jīng)過多年的不懈努力,科學家已經(jīng)開發(fā)出一種基于激光的望遠鏡系統(tǒng),可以給未來月球上的宇航員以及深空探測提供快速的互聯(lián)網(wǎng)接入。

激光望遠鏡系統(tǒng)的原理如下:四架地面望遠鏡把經(jīng)過編碼的紅外脈沖發(fā)射到太空中,然后被安裝在繞月球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星上的望遠鏡捕獲。地球大氣會輕微地干擾脈沖信號,這就是為什么需要發(fā)射四個同步的脈沖信號,這能使連接保持穩(wěn)定和完整。隨后,衛(wèi)星上的望遠鏡把紅外光束聚焦到光纖上,光纖中的光檢器把光的閃爍解釋為電脈沖,然后再將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)資料。

然而,跨越從地球到月球的近40萬公里會帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。研究人員承認,由于大氣的干擾(使光彎曲),信號相當不穩(wěn)定,并且望遠鏡還需要不斷重新計算以匹配軌道上的衛(wèi)星。盡管如此,從地球到月球的下載和上載速度非常驚人,實際上比美國的平均網(wǎng)速還快。

利用激光望遠鏡系統(tǒng),在如此遠距離的情況下,上載速度達到了19MB/s,而下載傳輸速率甚至更快,達到了驚人的622MB/s,比現(xiàn)有的射頻傳輸速度快4000多倍!

為什么互聯(lián)網(wǎng)在月球上真的很重要?

那么,鑒于大多數(shù)人永遠不會登上月球,或者甚至宇宙飛船,所以很難想到這樣一個強大的互聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的實際用途。不過,要想想那些長年累月生活在太空的宇航員!太空站上的宇航員將能夠使用這項技術(shù)觀看他們喜歡的網(wǎng)絡(luò)節(jié)目,說不定他們也想追劇。

然而,從功能和科學的角度來看,能夠在外太空提供快速的互聯(lián)網(wǎng)連接意味著信息可以更高效地傳回地球。例如,在2015年飛掠冥王星的新地平線號探測器,平均傳輸速率僅為1.5KB/s,其收集到的數(shù)據(jù)耗時一年多才全部傳回地球。

此外,一旦我們在月球上建立了殖民地,我們將能夠與地球上的親朋好友分享月球生活!

雖然這項技術(shù)肯定有局限性,但肯定還會再進一步發(fā)展。在更遙遠的未來,隨著人類更加深入到太空,這將需要進一步擴大互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋面。當人類踏上火星時,說不定他們可以在這顆紅色星球上直接下載《火星救援》呢!

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