人類探索太空 通訊技術帶寬需增十倍以上

最新的研究不是用無綫電信號，而是利用可見光在太空中傳輸信息。在實驗階段這種技術達到了每秒10Gb的數據傳輸速率，是目前太空通訊技術帶寬的十倍以上。此為示意圖。（ShutterStock）

【大紀元2020年11月14日訊】（大紀元記者笛睿編譯報導）如果人類想在太陽系內旅遊，需要更好的通訊技術。在我們期待月球和火星之旅的時候，現有的星際通訊技術遠遠滿足不了這樣的需求。

目前在太空中的各個探測器，通過無線電信號通訊，依靠大型無線電天線網絡的支持。太空船的接收器相對比較弱，因此需要向它發射很強的無線電信號。而太空船發出的無線電信號也較弱，所以需要一個大型、敏感的射電接收器接收回復的信號。

對於地球軌道之外的太空船，現在是通過深空網絡（DSN）進行聯繫，這是一組專門為這個用途定制的射電望遠鏡。

目前唯一一個在太空中有人類活動的項目是國際空間站（ISS）。由於它距離地面只有大約四百公里，來回發送無線電信號相對都比較容易。隨著人類足跡向深空的擴展，我們需要一個比DSN強大很多的系統，而且通訊帶寬必須是現有技術的幾個數量級。

上個世紀阿波羅號項目，美國宇航局（NASA）開發了「統一S波段」（USB，不是我們熟悉的USB）進行通訊。早期的低軌道任務對於聲音、遠距離測量、追蹤數據不同的任務使用不同的無線電頻道分擔。

當時的射電望遠鏡不夠強大傳輸來自月球的視頻信號。當時最大、最敏感的帕克斯（Parkes）射電望遠鏡，只能向人們傳來模糊、低分辨率的登月畫面。

不久的將來，當人們再次登月甚至登陸火星的時候，當然需要看到高清晰度的現場畫面。而目前，就連最高級的無線電網絡都辦不到。

近期一份新研究另闢蹊徑，考慮使用可見光作為傳播信息的載體。

可見光波長比無線電波短，可以承載更多的數據，但同時光波具有易散、保真傳輸的距離不及無線電波等缺點。

為此，研究人員提議附加一道參考信號，一起通過一個非線性光學纖維，產生第三道閒置信號波。最後把三道光波信號放大後發送出去。因為閒置波的內容取決於其它兩道波的信號，所以它可用於重構原始信號。

研究稱，在實驗階段這種技術達到了每秒10Gb的傳輸速率，是目前太空通訊技術帶寬的十倍以上。

責任編輯：葉紫微