IT之家4月6日音讯，跟着阿耳忒弥斯二号任务前去月球进行飞掠探伤，猎户座乘员舱正在测试好意思国国度航空航天局（NASA）迄今驱逐最具宏愿的天外通讯升级神志之一：一套名为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（OrionArtemisIIOpticalCommunicationsSystem）”的缩写，该系统凝合了好意思国国度航空航天局与麻省理工学院林肯践诺室二十余年的洽商遵循，旨在为深空探伤搭建更优质的高带宽通讯链路。该系统筹备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。《ScientificAmerican》采访了该系统的部分研发东说念主员，揭秘其使命旨趣。
以光为媒
好意思国国度航空航天局天外通讯与导航神志副神志司理格雷格·赫克勒默示：“自NASA缔造以来，咱们一直采选微波通讯技巧，频繁使用吉赫兹频段的信号。”该神志为O2O系统提供了资金撑持。事实上，猎户座载东说念主舱仍将以这项传统技巧手脚中枢通讯系统，与NASA散播在全球的近地天外网罗以及深空网罗巨型无线电天线栽植衔接。
NASA在当年二十年连续研发光通讯系统。这类系统诈欺激光辐射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，所需拓荒也更工整唐突。
早在十余年前，O2O的中枢筹备组件就已通过一系列考证老师得到阐述。2013年的月球激光通讯演示践诺创下了月球至地球的下载速率记录；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传闻输系统，以及部署在“灵神星”探伤器上的深空光通讯践诺，更是将激光通讯的速率与传输距离推向新高度。一台与猎户座搭载拓荒险些一致的光通讯末端，已在海外空间站踏实开动两年多。赫克勒称：“每一次老师，咱们王人刷新了数据传输速率记录，而O2O将成为这一系列考证神志的收官之作。”
O2O拓荒体积与家猫相仿，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，也鼓胀让东说念主恬逸了。”高下行速率不合等，是因为猎户座上的光摄取器尺寸更小。
在双向视频通话场景下，信号走动蔓延约为一秒。赫克勒默示：“这种蔓延能被感知，但并不会组成通讯防止。”跟着阿耳忒弥斯筹划赋闲收场东说念主类在月球及月球轨说念的长期驻留，及时双向通话才智将至关病笃。他还说：“试念念一下，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怎样的真谛。”
更高效的信息传输通说念，还能让地球科学家及时赢得飘舞记录仪中的要害任务数据，无需恭候猎户座返航着陆后再回收。畴昔，MILAN SPORTS连续的双向通讯还能撑持科学家云尔操控月球车，监测月球要害基础步调的开动景色。
瞄准、锁定、辐射
研发O2O末端的麻省理工学院林肯践诺室光与量子通讯组追究东说念主布莱恩·罗宾逊先容，O2O模块所用的激光并无十分之处：“咱们无数采选了光纤通讯行业通用的激光与辐射拓荒。”该拓荒为半导体激光，使命在电信限制常用的不观念红外波段，铒掺杂光纤放大器可将激光孔径辐射功率普及至1瓦。
猎户座辐射的激光束抵达约38.44万公里外的地球时，光斑直径可达6公里。罗宾逊讲明：“激光笔的孔径只须几毫米，在数米距离内，投射在屏幕上仅仅一个小点。但要是在天外中传播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公里的主义极为轻飘。罗宾逊默示：“本次任务最大的技巧贫苦，是收场激光的精确指向。”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，当地干燥的空气与爱戴的云层有益于保险通讯链路踏实。“念念要栽植通讯，指向精度必须达到千分之一度。”
要精确掷中主义，需要精确掌捏猎户座飞船的位置与姿态，这在天外中难度极大。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，只须参加天外后才能完好测量并调动。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末端的距离各别，温度等身分也会产生形变，影响指向精度。”
O2O系统通过一台装置在双轴万向支架上的10厘米千里镜收场激光指向，该支架可在半球规模内活泼动掸捕捉主义。后端光学组件，包括聚光透镜、跟踪传感器、快速转向镜等，会对激光束进行精微弱调。罗宾逊默示：“只须飞船将咱们瞄准主义半球，就能普通使命。”但仍存在不细则身分，比如猎户座的太阳能板或船体可能装扮信号，飞船能否保持踏实姿态也未可知。“初次尝试指向时，咱们一定会发现只须在天外飘舞中才能察觉的飞船特点问题。”
当猎户座飞至月球后头时，总计通讯系统会出现片晌中断。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、相片、科研数据与语音通讯。赫克勒说：“录像头记录的等于任务自己米兰，咱们但愿用4K高清影像回馈好意思国大众。”
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