IT之家 4 月 6 日音尘开yun体育网，跟着阿耳忒弥斯二号任务赶赴月球进行飞掠探伤，猎户座乘员舱正在测试好意思国国度航空航天局（NASA）迄今适度最具宏愿的天际通讯升级形势之一：一套名为 O2O 的激光通讯系统。
据IT之家了解，O2O 是“猎户座阿耳忒弥斯二号光通讯系统（Orion Artemis II Optical Communications System）”的缩写，该系统凝华了好意思国国度航空航天局与麻省理工学院林肯现实室二十余年的计议效果，旨在为深空探伤搭建更优质的高带宽通讯链路。该系统联想下行数据传输速率最高可达 260 兆比特每秒，远超早期任务所依赖的无线电通讯链路。《Scientific American》采访了该系统的部分研发东说念主员，揭秘其责任旨趣。
以光为媒好意思国国度航空航天局天际通讯与导航形势副形势司理格雷格 · 赫克勒示意：“自 NASA 栽培以来，咱们一直取舍微波通讯时刻，频繁使用吉赫兹频段的信号。”该形势为 O2O 系统提供了资金维持。事实上，猎户座载东说念主舱仍将以这项传统时刻看成中枢通讯系统，与 NASA 散布在全球的近地天际网罗以及深空网罗巨型无线电天线栽培承接。
NASA 在往常二十年不时研发光通讯系统。这类系统哄骗激光辐照的红外光脉冲而非微波来编码数据，比较传统通讯系统，不仅能传输海量信息，所需开拓也更工整直率。
早在十余年前，O2O 的中枢联想组件就已通过一系列考证训练得到说明。2013 年的月球激光通讯演示现实创下了月球至地球的下载速率记载；而近期的任务，举例搭载在近地轨说念立方星上的万亿字节红据说输系统，以及部署在“灵神星”探伤器上的深空光通讯现实，更是将激光通讯的速率与传输距离推向新高度。一台与猎户座搭载开拓确凿一致的光通讯末端，已在外洋空间站踏实初始两年多。赫克勒称：“每一次训练，咱们齐刷新了数据传输速率记载，而 O2O 将成为这一系列考证形势的收官之作。”
O2O 开拓体积与家猫相仿，瞻望对地下行速率可达 260 兆比特每秒，上行至猎户座的速率为 20 兆比特每秒。赫克勒玩笑说念：“这么的网速放在家用宽带里，也填塞让东说念主散逸了。”陡立行速率分手等，是因为猎户座上的光领受器尺寸更小。
在双向视频通话场景下，信号走动蔓延约为一秒。赫克勒示意：“这种蔓延能被感知，但并不会组成通讯顽固。”跟着阿耳忒弥斯谋划逐步终了东说念主类在月球及月球轨说念的始终驻留，及时双向通话智商将至关重要。他还说：“试思一下，关于身处压力环境的月球宇航员而言，能与家东说念主视频通话有着若何的真义。”
更高效的信息传输通说念，还能让地球科学家及时得到遨纪行录仪中的舛误任务数据，无需恭候猎户座返航着陆后再回收。畴昔，不时的双向通讯还能维持科学家汉典操控月球车，监测月球舛误基础要道的初始景况。
瞄准、锁定、辐照研发 O2O 末端的麻省理工学院林肯现实室光与量子通讯组厚爱东说念主布莱恩 · 罗宾逊先容，O2O 模块所用的激光并无十分之处：“咱们大齐取舍了光纤通讯行业通用的激光与辐照开拓。”该开拓为半导体激光，责任在电信领域常用的弗成见红外波段，铒掺杂光纤放大器可将激光孔径辐照功率进步至 1 瓦。
猎户座辐照的激光束抵达约 38.44 万公里外的地球时，光斑直径可达 6 公里。罗宾逊泄露：“激光笔的孔径惟有几毫米，在数米距离内，投射在屏幕上仅仅一个小点。但要是在天际中传播 40 万公里，光斑会远比刚才说的大得多。”
从月球视角来看，直径 6 公里的主张极为渺小。罗宾逊示意：“本次任务最大的时刻清苦，是终了激光的精确指向。”O2O 模块将数据传输至新墨西哥州和加利福尼亚州的大地站，当地干燥的空气与额外的云层故意于保险通讯链路踏实。“思要栽培通讯，指向精度必须达到千分之一度。”
要精确射中主张，需要精确掌捏猎户座飞船的位置与姿态，这在天际中难度极大。猎户座搭载的星敏锐器可识别飞船朝向，但星敏锐器与通讯末端之间的偏差，惟有插足天际后能力完好测量并改动。罗宾逊说：“咱们会仔细测算与星敏锐器的校准偏差，可即便仅仅星敏锐器和飞船上 O2O 末端的距离互异，温度等成分也会产生形变，影响指向精度。”
O2O 系统通过一台装配在双轴万向支架上的 10 厘米千里镜终了激光指向，该支架可在半球范围内灵行动掸捕捉主张。后端光学组件，包括聚光透镜、跟踪传感器、快速转向镜等，会对激光束进行精隐微调。罗宾逊示意：“只消飞船将咱们瞄准主张半球，就能日常责任。”但仍存在不深信成分，比如猎户座的太阳能板或船体可能逃匿信号，飞船能否保持踏实姿态也未可知。“初次尝试指向时，咱们一定会发现惟有在天际飞行中能力察觉的飞船特斥责题。”
当猎户座飞至月球后头时，扫数通讯系统会出现少顷中断。不外在后续阿耳忒弥斯任务中，中继卫星将弥补月球后头的通讯盲区。
而关于公众而言，O2O 最直不雅的价值，是通过猎户座 28 台录像头传回更明晰的画面。该系统可同步传输 4K 视频、像片、科研数据与语音通讯。赫克勒说：“录像头记录的等于任务本人开yun体育网，咱们但愿用 4K 高清影像回馈好意思国宇宙。”
