NASA在“阿耳忒弥斯 II”任务中完成了一项激光通信测试,显示深空通信能力较传统方案大幅提升,也为后续月球探测任务处理更大规模数据提供了新的技术路径。
据科技媒体TechRadar当地时间4月18日报道,此次测试中,“阿耳忒弥斯 II”通过激光通信系统完成了数据传输演示,传输速度最高较阿波罗13提升10万倍。随着现代航天任务对高分辨率图像和遥测数据的需求不断上升,这一进展被视为深空通信技术的重要一步。
与上世纪60至70年代的登月任务相比,如今月球探测任务产生的数据量已大幅增加。“阿耳忒弥斯 II”预计在任务结束前将生成约300GB至400GB以上的高分辨率图像和遥测数据,而阿波罗13时代所处理的数据规模则远低于这一水平。变化不仅体现在数据量上,也体现在航天器与地面之间的信息交互方式上。
为适应这一变化,NASA在任务中引入了基于红外激光的通信方案。不同于传统S波段无线通信,激光通信可利用更高频段,在单位时间内传输更多数据。NASA表示,这一技术有望显著提升深空任务的数据传输效率。
在实际测试中,Orion飞船搭载的O2O(Orion Artemis II Optical Communications System)激光通信系统实测传输速率约为36GB/小时,明显高于此前无线通信约7GB/天的水平。
不过,激光通信距离大规模应用仍面临现实限制。该技术对天气和大气条件较为敏感,云层变化或大气扰动都可能影响信号稳定性,因此地面接收设施通常需要部署在干燥、海拔较高的地区。
此次测试在美国新墨西哥州的White Sands、加利福尼亚州的Table Mountain等更适合开展激光通信的地点进行。相关系统由小型望远镜、云台和调制解调器等设备组成,并在经过数日检查后投入运行。
NASA相关人士表示,“更多数据意味着更多发现”。不过,激光通信技术的成熟度和可持续应用能力,仍有待进一步观察。据悉,这套系统并不会应用于下一次登月任务“阿耳忒弥斯 III”。
与此同时,关于“提升10万倍”的表述,也存在直接对比带来的局限。阿波罗13使用的是20世纪60年代的通信技术,因此在评估这一提升幅度时,也需要考虑其与现代无线通信技术之间本身存在的代际差异。
专家认为,下一步的关键在于,激光通信能否在深空环境下减少对地面站频繁干预的依赖,并保持稳定运行。澳大利亚国立大学研究团队目前也在利用商用部件开展激光信号接收实验,以测试相关技术进一步扩展的可行性。
整体来看,此次测试表明深空通信技术正在取得进展,但其稳定性和实用性,仍需在更多环境和任务场景中继续验证。