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什么是空间激光通信技术?

  大多数人对空间激光通信技术了解并不多。空间激光通信技术的核心在"激光"二字,即用激光作为信息载体进行空间(包括大气空间、低轨道、中轨道、同步轨道、星际间、太空间)通信。
  与微波空间通信相比,激光空间通信的长处不言而喻,如波长比微波波长明显短,具有高度的相干性和空间定向性,这也就决定了空间激光通信具有一系列优点。如通信容量大,激光的频率比微波高3至4个数量级,因此作为通信的载波有更大的利用频带。光纤通信技术可以移植到空间通信中来,目前光纤通信每束波束光波的数据率可达20Gb/s以上,并且可采用波分复用技术使通信容量上升几十倍。因此在通信容量上,光通信比微波通信有巨大的优势。同时,空间激光通信技术还有着重量轻、功耗和体积小、建造和维护经费低等特点。
  由于激光的发散角很小,所以能量高度集中,这样一来落在接收机望远镜天线上的功率密度高,发射机的发射功率可大大降低,功耗相对较低;空间激光通信的能量利用率的提高又使得发射机及其供电系统的重量减轻;激光的波长短,在同样的发散角和接收视场角要求下,发射和接收望运镜的口径都可以减小。如此一来,空间激光通信就摆脱了微波系统巨大的碟形天线,拥有了既小又巧还功能强大的特点。最难能可贵的是,激光具有高度的定向性,发射波束纤细,激光的发散角通常在毫弧度,有效地提高抗干扰、防窃听的能力。
  拥有着以上这些强大功能,空间激光通信技术的前景可谓十分广阔。伴随着信息时代对于高速率信息传输的需求日益迫切,以及支撑空间激光通信的光学、光电子学、微电子学、计算机、控制科学、材料科学与技术水平的提高,空间激光通信将呈现出以下几个发展趋势。一是通信速率越来越高,伴随着高精度动态跟踪这一核心技术取得突破后,提高激光通信系统的速率和带宽是必然举措。二是通信模式越来越丰富,从最初的单向信息传输、发展到双向对称信息传输、中继转发通信模式,乃至将来的信息组网。三是立体空间覆盖,空间激光通信从星际链路逐渐向星地、星空、空空、空地和地面间链路拓展,实现立体空间覆盖,构建天空、地一体化的无缝通信系统。
  本文由中国科学院物理研究所副研究员罗会仟进行科学性把关。
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中国核动力版旅行者一号,最早2024年发射,兵分三路探索外太阳系说到旅行者一号和旅行者二号,大家再熟悉不过了,它们是NASA在上世纪70年代发射的外太阳系探测器,同时也是人类飞得最远的两个航天器,其中旅行者一号,截至2020年8月2日,距离太阳超级地球现身?面积堪比14个地球,四季分明更适合人类生活地球是太阳系八大行星之一,按照太阳由近及远的次序排为第三颗,也是太阳系中直径质量和密度最大的类地行星,距离太阳1。5亿公里。在多年的探索研究中,我们发现地球是唯一一个有人类生存,且中国价值1万亿的核聚变反应堆创造世界纪录实验性核聚变反应堆可以帮助开启近乎无限的清洁能源。中国的人造太阳在将一圈等离子体过热到比太阳高五倍的温度超过17分钟后,创造了新的世界纪录,这个反应堆中国投入超一万亿。据新华社报道中国科学家在内蒙古地区发现侏罗纪时期花蕾左图,与茎相连的果实和尚埋在岩石里的花蕾右上,与果柄相连的果实右下,经过修理而暴露出来的花蕾。南古所供图中新网南京1月14日电(记者杨颜慈)据中国科学院南京地质古生物研究所14日消Nature最新研究成果物理学家用量子计算机制造时间晶体江苏激光联盟导读来自TaylorKubota,StanfordUniversity的最新研究。在11月30日发表在Nature杂志上的一项研究中,来自Stanford大学Googl这部电影里的黑洞竟然和真实黑洞这么像?丨夜问答案从上至下分别为星际穿越天才眼镜狗星际迷航(2009年电影)。黑洞(BlackHole)是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。因为引力过于强大,使得视界内的逃逸速度大于中南民族大学在生物质平台分子催化转化取得重要进展近日,中南民族大学张泽会教授研究组在生物质平台分子催化转化取得了重要的研究进展。研究团队基于廉价的生物质资源制备了一类氮配位的单原子锌催化材料,研究发现该催化材料能够高效催化生物质千年飞天梦,今朝一夕圆,听杨利伟讲述中国航天事业的光辉历程为了人类的和平与进步,中国人来到太空了。这是2003年10月15日,杨利伟搭乘神舟五号飞船进入太空那一刻,摘下手套,在工作日志背面写的一句话。在那一刻,作为中国进入太空的第一位航天什么是彗星,彗星是什么样子的,它会对人类造成哪些影响?今天,我们就来聊一聊彗星。科学家们认为彗星和地球一样,是太阳系的组成部分,但它们和几乎固定在一片区域的地球不同,它们更像是一个居无定所的旅行家,受太阳引力的影响,绕着太阳旋转并形成二次出舱!中国航天员出镜,获外媒赞扬!美国又喊话想求合作?在太空中,人类是多么的渺小!在这个浩瀚的宇宙中,又迎来了黑头发黑眼睛的中国人!据报道,中国航天员强劲出境,中国官方发布了神舟十二号航天员在轨拍摄图片。这是中国神舟十二号航天员二次出美国宇航局追踪巨型小行星驶向地球轨道这块名为2021NY1的巨石将于9月与美国宇航局正在追踪的其他17个即将到来的物体一起靠近地球。2021NY拥有惊人的直径130300m,而自由女神像只有93m高。值得庆幸的是,没
2021年10月4日收到的异常报告今天收到异常报告1条,来自上海。异常报告1据媒体报道10月3日下午有约10余头海豚在上海金山区沿岸搁浅。据传是12头瓜头鲸在上海金山区沿岸搁浅我方分析判断鲸鱼和海豚一般是靠地磁导航中国切勿重蹈2008年汶川大地震覆辙中国的地震部门目前判断一个地区地震设防烈度是根据当地历史最大地震判断的,实际上这种方法有一个弊端,中国虽说有近1000多年全国地震的历史资料历史地震可以根据历史描述,当地县志等以及八月,诗很遥远,柴米油盐很近又到了要跟八月说再见的日子,光阴如风,一年一度的别离,心里总有很多的不舍。呵,是从什么时候开始,我们学会了留恋学会了依依不舍?真怀念童年时无忧无虑的日子,可以困了睡饿了吃,可以玩可英国人类学家哈代提出了一个新观点人类起源于大海人们过去一直认为,人类的远祖古猿是生活在热带森林里的。而科学家们发现,距今400万至800万年是一般化石资料的空白时期。因此,古人类学家无法确切地描绘这一时期人类祖先的模样。为了揭远征星辰大海,不能或缺的舒曼波1952年德国物理学家舒曼(W。O。Schumann)指出,地球和电离层可以构成一个谐振腔体,腔体中存在一个特殊的谐振频率,这个谐振频率被称为舒曼共振。舒曼波是在地球的电磁波谱中震512大地震十三周年一些和越野人有关的故事致敬勇敢的人,缅怀逝去的生命。1hr当决定要写点关于纪念512时,我先给纳切发了消息,想请他跟我讲点当年的事。然而纳切第一次十分拖拖拉拉,跟我说怕提起当年的事情,会情绪失控。其实,电影频道斥浙江卫视宣传片星辰大海抄袭,后续如何?昨天中午一条微博在网上引发热议。事件的主角是CCTV6也就是大家口中的六公主和浙江卫视。起因是浙江卫视推出的520特别版星辰大海MV被指从创意形式布景乃至分镜都与电影频道去年1月发林生斌事件还有疑点?咱们今天啊,来扒一扒林生斌事件的最新一点,就关于楼道里有人换衣服这个事儿,当年林生斌没有追究保姆的责任,只是质问绿城的物业为什么高档小区建筑材料不阻燃,为什么楼上明明有人,大家却都秦朝称帝到灭亡为何只有二世在中国历史上一共出现400多个皇帝佼佼者,虽然多如牛毛,但敢说自己比三皇五帝还厉害的,恐怕只有秦始皇嬴政,这个自恋狂啊,我就是我,是颜色不一样的烟火,你咋不上天跟太阳肩并肩?民众凭合理利用自己时间,也许会更好每个人的一天都是24个小时,这是唯一永恒不变的定律,也是很公平的存在,我们都无法改变。有一天晚睡晚起的我,在这一天早上的时候突然早起了两个小时。在这两个小时里,我做完了原本预定的一我一天能写五篇,也才半年而已我一天能写五篇,也才半年而已有一位文友说像你这样一天五篇我是做不到了,尽量一天一篇保底吧。在我看来,一篇也可以了,对于写作爱好者来说,能够一直写就足以高兴了。其实,我一天能写五篇,