NASA正在推进月球轨道中继卫星项目。图片来源:NASA

美国国家航空航天局(NASA)将在载人登月任务“阿尔忒弥斯 II”中,为Orion飞船启用新一代通信系统。在近地和深空无线电通信网络之外,NASA还将首次引入激光通信链路,以突破深空环境下的数据传输瓶颈,并支持高分辨率数据和视频内容的快速回传。

据日本媒体ITmedia于7日报道,NASA计划在“阿尔忒弥斯 II”任务中同时运行传统无线电通信和激光通信系统。发射后至进入地月转移轨道前,通信将由Near Space Network(NSN)负责;此后则切换至Deep Space Network(DSN)。DSN依托部署在美国、西班牙和澳大利亚的大型天线阵列,即便在数十万公里外也能维持稳定链路。

不过,长期以来,业界普遍认为仅依靠无线电通信,难以进一步提升深空场景下的数据吞吐能力。为此,NASA引入了基于激光的通信系统O2O(Orion Artemis II Optical Communications System)。该系统由MIT Lincoln Laboratory与NASA联合开发,被视为载人登月任务中首次验证激光通信能力的尝试。

O2O的核心终端MAScOT体积较小,配备4英寸光通信望远镜,并安装在双轴云台上,可对地面接收站进行高精度指向。工作过程中,系统通过云台精确瞄准地面站方向,将红外激光束稳定发射至地面接收端,从而获得高于传统无线电通信的传输带宽。

根据NASA披露的目标参数,该系统最高传输速率可达260Mbps,可用于传输科学数据和飞行计划,也支持乘员语音通信及4K视频回传。相关测试显示,这一激光链路的数据传输能力较现有无线电方式提升逾100倍。

与此同时,Orion在飞越月球背面时仍将面临通信中断问题。此前,飞船在穿越月背期间曾出现约40分钟的信号“黑障”,随后才通过DSN恢复通信。

为解决月背通信中断问题,NASA正在推进月球轨道中继卫星项目Lunar Communications Relay and Navigation Systems(LCRNS),并选定Intuitive Machines为商业合作伙伴,目标是在月球周边构建更连续的通信基础设施。

报道指出,“阿尔忒弥斯 II”所采用的通信架构不仅服务于本次任务本身,也可能成为后续月球基地建设和长期载人深空探索的重要基础设施。

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