NASA演示太空双向端到端激光通信

近日，美国国家航空航天局（NASA）准备在多个任务中演示激光通信，以展示红外光对科学和探索任务传输数兆字节重要数据的益处。NASA于本周宣布，国际空间站将于今年11月举行一次“华丽”的技术演示。ILLUMA-T（综合激光通信中继演示低地球轨道用户调制解调器和放大器终端）有效载荷将发射到国际空间站，展示低地球轨道任务如何从激光通信中受益。

激光通信中继演示（LCRD）于2021年12月发射。LCRD和ILLUMA-T将共同完成NASA的首个双向端到端激光通信系统

ILLUMA-T由NASA的空间通信与导航计划管理，通过与该机构的激光通信中继演示（LCRD）合作，正在完成NASA首个双向、端到端激光通信中继。LCRD于2021年12月发射，目前正在通过一系列实验在地球上的两个地面站之间传输数据，展示从地球同步轨道进行激光通信的好处。

LCRD的部分实验包括研究大气对激光信号的影响、确认其与多个用户协同工作的能力、测试网络能力（如通过激光链路进行延迟/中断容限联网）以及研究改进的导航能力。一旦 ILLUMA-T安装在空间站外部，该有效载荷将完成NASA首次双向激光中继能力的太空演示。

工作原理
ILLUMA-T的光学模块由望远镜和双轴万向节组成，可对地球同步轨道上的LCRD进行定位和跟踪。光学模块的大小与微波炉差不多，有效载荷本身与一个标准冰箱相当。ILLUMA-T将以1.2Gbit/s的速度从空间站向LCRD传输数据，然后LCRD将把数据发送到加利福尼亚或夏威夷的光学地面站。数据到达这些地面站后，将被发送到位于新墨西哥州拉斯克鲁塞斯美国宇航局白沙综合设施的LCRD任务运行中心。

ILLUMA-T项目副经理Matt Magsamen评论说：NASA戈达德的主要职责是确保激光通信以及有效载荷与LCRD和空间站的成功运行。他说：随着LCRD积极开展测试和完善激光系统的实验，我们期待着将空间通信能力推向新的台阶，并期待这两个有效载荷之间的合作取得成功。

提高数据传输速率
一旦ILLUMA-T通过其光学望远镜向LCRD发射第一束激光，端到端激光通信实验就开始了。在与LCRD的实验阶段结束后，ILLUMA-T将成为空间站的运行部分，并大幅提高NASA与轨道实验室之间的数据传输量。

NASA指出：激光通信可以改变地球上的研究人员在空间站上进行科学和技术调查的游戏规则。宇航员在轨道实验室进行生物和物理科学、技术、地球观测等领域的研究，为人类造福。

ILLUMA-T可以为这些实验提供更高的数据传输速率，并将更多的数据一次性传回地球。事实上，ILLUMA-T的传输速率为1.2Gbit/s，可以在一分钟内传输相当于一部普通电影的数据量。