北京時間9月6日消息，為了測試一項新的通信技術，美國航空航天局(NASA)將于近日發射一顆圍繞月球軌道運轉的探測器。據悉，這項技術通過激光向地球發回通信信息，可以提供創紀錄的600Mb每秒的下載速度。
這項計劃或許還能推動提高地球上的互聯網覆蓋率。未來幾年，商業互聯網衛星服務將使用光學連接——而非現在使用的無線電連接——從而提供更大的帶寬。在美國弗吉尼亞州啟動的“激光通信”(Laser Light Communications)公司，正處于這一系統研發的早期階段。在未來四年內，該公司希望能夠發射共12顆衛星。
事實上，已經有一些公司提供了短程透過空氣介質的光學連接。在一些校園或寫字樓之間，由于有類似河流或道路等阻礙了光纖的鋪設，因而只能采用光學通信技術。Lightpointe公司的總裁兼首席執行官海因茨·威爾布蘭德(Heinz Willebrand)說：“有很多技術——而不是單一一種——合在一起，提供了新的應用，并促使服務改進。”該公司的技術能夠在幾百米的距離間以2.5Gb每秒的速率傳輸數據。
NASA即將發射的月球探測器將采用新的技術：一個超導的、冷卻到3開氏度的納米線探測器。該配件由麻省理工學院及其林肯實驗室開發，設計目的是探測從25萬英里(約合40萬公里)以外的繞月球衛星上紅外激光器發出的單個光子。這顆衛星將于美國當地時間本周五發射，用于探測月球大氣中的塵埃。
這一新型的通信系統被稱為“月球激光通信演示”，將提供比現在用于月球通信的最快無線電系統快6倍的下載速度。它將使用直徑在1米以下的望遠鏡來獲取信號。不過，據林肯實驗室負責該項目的研究者唐·博羅森(Don Boroson)介紹，如果探測激光信號的地面望遠鏡能夠擴展到3米直徑，那該系統就可以進行改裝并提供2.5Gb每秒的傳輸速度。他說：“這是第一次在深空任務中演示光學數據傳輸。如果能夠對其大小進行調整并部分改裝的話，我們或許可以在火星軌道上實施。”
由于云層會阻擋光子，因此探測器被安裝在三個地點：加利福尼亞州、新墨西哥州以及加那利群島。在本次任務中，激光通信系統僅僅是進行測試，大部分操作還是通過無線電技術來完成的。1969年，阿姆斯特朗那句“個人的一小步，人類的一大步”正是通過無線電傳輸到達地球的千家萬戶。不過，如果一切順利的話，光學系統將很有可能成為未來空間傳輸的主力，而無線電系統只作為備用。
除了納米線探測器外，新的系統還需要借助高速的數據編碼和解碼技術，以及一組獨立的計算程序——用于調整和保持望遠鏡能指向彼此。唐·博羅森說：“這里用到的許多技術都是全新的，令人興奮不已。”不過，對生活在地面上那些渴望擴大網絡帶寬的人們來說，一個基于衛星的全光學通信系統或許更讓人興奮。
“激光通信”公司將把衛星對地面，以及衛星對衛星的光學通信整合起來，組成完整的商業系統。該公司的目標是在全球范圍內建設一個基于空間的光學網絡，拓寬互聯網的帶寬，從而補充目前全球光纖網絡的不足。這一系統可以突破地面連接的瓶頸，實現更快的跨大陸連接。更重要的是，在出現事故——如2008年海底光纜斷裂導致中東大部分地區和印度部分地區網絡中斷——的時候，該系統可以提供替代線路和更快的恢復速度。
目前，“激光通信”公司正在籌劃建設48個地面站。如果某個站點上空的云層阻隔了光子的上行或下行，衛星就能將數據傳到另一個接收站——或許就在數百公里之外。國際技術研發公司Pegasus Global Holdings的首席執行官羅伯特·布倫利(Robert Brumley)稱，這樣的設計使該系統具有很高的可靠性。Pegasus Global Holdings公司在聯邦政府的國防研究資助下，創立了“激光通信”公司。羅伯特·布倫利還補充道，未來的探測器組件將足夠小，可以安裝在建筑物甚至是汽車的頂部，以處理電視直播等的需求。
這個系統包括了圍繞著地球運轉的8顆衛星，距離地面的高度為12000公里。系統總數據流量達到了每秒6Tb，下載速度為200Gb每秒，比當前的無線電連接速度快了近100倍。羅伯特·布倫利說：“我們的目標是建立一個全球范圍的服務網絡，并擁有其他衛星平臺所無法提供的連接選項。”他還補充道，Pegasus Global Holdings公司在未來想成為帶寬的批發供應商，而不是一個競爭者，其客戶甚至可能包括其他的衛星服務公司。
近期即將發射的這顆衛星名為“O3B”——意為“另外的30億”——將利用無線電頻率提供150Mb每秒到2Gb每秒的下載速度。Intelsat和Inmarsat等其他公司也為該系統提供了一定的速度。除此之外，Google公司也提出了一個推動互聯網的構想：“Project Loon”計劃，即通過由多個特制氣球組成高空氣球環，為地面提供網絡連接。當然，這一計劃使用的是無線電信號。
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