美国宇航局创新通信网络以满足深空任务的不断增长需求

美国宇航局(NASA)通过为其通信网络装备混合天线,取得了重大进展。这种天线能够接收无线电频率和激光信号。这一发展是对越来越多深空任务的回应,美国宇航局审计长办公室透露,通信需求有时超过供应量多达40%。

实验性天线被称为深空站13号(DSS-13),成功跟踪并解码了来自NASA的小行星探测器Psyche的信号。这标志着首次从火星距离实现了激光或光学通信的演示。作为NASA的深空网络(DSN)的一部分,这种混合天线同时接收无线电频率和光学信号,有效展示了不同频率的同步深空通信。

通过给无线电天线添加混合功能,NASA旨在以更快的速度传输数据,并减轻深空网络的压力。在2023年底,DSS-13天线成功地以每秒15.63兆位速率从距离2000万英里的地方下行数据,相比同等距离传统无线电频率通信速度快约40倍。

这种大幅增加的数据传输速度使得能够从深空任务传输更详细的信息,增强我们对太阳系的理解。此外,激光通信具有潜力在未来的空间探索中革命性地改变,可以实现高分辨率图像和广泛科学数据的快速传输。

该混合天线利用了七个超精确的分段镜片将激光信号重定向到高曝光度相机,然后通过光纤将数据传输到地面站。NASA喷气推进实验室(JPL)通信地面系统副经理巴齐亚·泰拉尼(Barzia Tehrani)表示,这种先进的镜子、传感器和相机系统可以主动对准和指向深空中的激光信号。

6月,当Psyche飞船达到等于地球和火星之间最远距离的距离时,混合天线将接受测试。NASA预计,Psyche飞船上的激光收发器将成功向天线传输信号。

总的来说,美国宇航局在深空通信方面的创新发展有望为未来更高效、更有效的探索和研究宇宙铺平道路,为未来年份的开创性发现奠定基础。

常见问题解答:

1. NASA开发的混合天线是什么?
– 混合天线被称为深空站13号(DSS-13),它能接收无线电频率和激光信号。

2. NASA为什么开发混合天线?
– NASA开发混合天线是为了应对深空通信需求的不断增长,有时需求超过供应量多达40%。

3. 天线与小行星探测器Psyche的演示有什么重要意义?
– 这次演示标志着首次成功从火星距离跟踪并解码了光学通信。它展示了不同频率的深空同步通信。

4. 混合天线如何改善数据传输?
– 通过给无线电天线添加混合功能,NASA旨在以更快的速度传输数据,减轻深空网络的压力。混合天线在同等距离传输数据速度比传统无线电频率通信快40倍。

5. 激光通信在空间探索中有哪些优势?
– 激光通信可以实现高分辨率图像和广泛科学数据的快速传输,有潜力彻底改变空间探索。它可以传输更详细的深空任务信息。

6. 混合天线是如何工作的?
– 混合天线利用七个超精确的分段镜片将激光信号重定向到高曝光度相机,然后通过光纤将数据传输到地面站。

7. 混合天线的即将进行的测试是什么?
– 在6月,Psyche飞船达到等于地球和火星之间最远距离的距离时,将对机载激光收发器进行测试以成功向天线传输信号。

关键术语:
– 深空站13号(DSS-13):美国宇航局开发的能接收无线电频率和激光信号的混合天线。
– 深空网络(DSN):NASA用于追踪和与深空中的航天器进行通信的通信网络。
– 光学通信:使用激光或光学信号进行通信。
– 数据传输速度:数据从一点传输到另一点的速率。
– 高分辨率图像:具有高细节和清晰度的图像。

相关链接:
– 美国宇航局官方网站
– 深空网络(Deep Space Network)

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