NASA空间站激光通信终端ILLUMA-T成功建立双向链路

  美国国家航空航天局（NASA）在国际空间站上成功完成了激光通信中继演示（LCRD）与集成LCRD低地球轨道用户调制解调器和放大器终端（ILLUMA-T）之间的首次双向激光通信链路，标志着空间通信技术取得了重大进展。

  2023 年 12 月 5 日，NASA 在国际空间站上的一项技术实验完成了与在轨激光中继系统的首次激光链接。它们共同完成了NASA首个双向、端到端的激光中继系统。

  NASA的LCRD（激光通信中继演示）和新的空间站演示ILLUMA-T（集成LCRD低地球轨道用户调制解调器和放大器终端）首次成功交换了数据。LCRD 和 ILLUMA-T 演示了用户任务（本例中为空间站）如何从位于地球同步轨道的激光通信中继器中获益。

  激光通信使用红外线而不是传统的无线电波来发送和接收信号。红外光的波长较窄，因此航天器可以在每次传输中包含更多数据。使用激光通信可以大大提高数据传输的效率，加快科学发现的步伐。

  激光通信的好处：更高效、更轻便的系统、更高的安全性和更灵活的地面系统。图片来源：NASA / Dave Ryan

  11 月 9 日，NASA 的 SpaceX 第 29 次商业补给服务任务向空间站发射了货物和新的科学实验，其中包括 ILLUMA-T。到达后，有效载荷被安装到空间站的日本实验舱-暴露设施上。

  2023 年 11 月 9 日，搭载"龙"飞船的 SpaceX 猎鹰 9 号火箭从位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的 NASA 39A 发射场升空，这是该公司为 NASA 执行的第 29 次前往国际空间站的商业补给服务任务。龙"将向空间站运送科学研究、技术演示、乘员补给和硬件，以支持远征70号乘员，包括美国宇航局的集成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（ILLUMA-T）和大气波实验（AWE）。图片来源：NASA/Kim Shiflett

  ILLUMA-T和LCRD是NASA空间通信与导航（SCaN）计划的一部分，该计划旨在展示激光通信技术如何为科学和探索任务带来巨大的益处。

  ILLUMA-T与LCRD的首次连接（被称为"第一束光"）是证明激光通信是未来趋势的最新演示。"激光通信不仅能从科学任务中传回更多数据，还能作为NASA关键的双向链接，让宇航员在探索月球、火星及更远的地方时与地球保持联系。

  空间站安装后不久，操作工程师就开始进行在轨测试，以确保ILLUMA-T载荷正常运行。现在，它正在与LCRD进行通信，LCRD是2021年发射的中继器，已经进行了300多次实验配置，帮助NASA完善激光通信技术。LCRD和ILLUMA-T正在以每秒1.2Gbps的速度交换数据。

  "实验已经证明，我们能够克服利用激光通信成功实现空间通信所面临的技术挑战。我们现在正在进行操作演示和实验，这将使我们能够优化将成熟技术注入我们的任务中，从而最大限度地提高我们的探索和科学水平，"NASA 空间通信和导航架构师 David Israel 说。

  LCRD 实验是与工业界、学术界和其他政府机构合作进行的。ILLUMA-T 现在是 LCRD 的第一个太空用户实验。美国国家航空航天局仍在接受与 LCRD 合作的实验。