下面这张美国宇航局激光通信中继演示图,展示了如何使用不可见的红外激光在太空任务和地球上的地面站之间进行通信的状况。 太空中激光通信 在太空中使用隐形激光听起来可能像科幻小说里的东西,但这是可行的,美国宇航局的激光通信中继的演示,可能会彻底改变未来太阳系的通信方式,这些激光通信可以传输从太空拍摄出比以往更多的高清视频和照片。 长久以来,一直使用无线电波与宇航员和太空执行任务的卫星进行通信,虽然无线电波有高可靠性的记录与传输性能,但太空任务正变得越来越复杂,收集的数据也比以前多的多。可以把红外激光想象成高速互联网的光通信版本,而不是令人沮丧的缓慢拨号互联网方式,激光通信可以从与地球自转同步的轨道上以每秒1.2千兆秒的速度向地球发送数据,这相当于在一分钟内下载一部完整的电影,这将比无线电波提高10到100倍的数据传输速率。 人类的眼睛看不见红外激光,它的波长比无线电波短,因此它们可以一次传输更多的数据。使用目前的无线电波系统,需要9周时间才能传回一幅完整的火星地图,但如果使用激光通信系统仅仅9天内就可以完成上述任务。 激光通信中继是NASA的首个端到端激光中继系统,将从太空向加州桌山和夏威夷Haleakalā的两个光学地面站发送和接收数据。这些观测站拥有巨大的望远镜,可以接收来自激光系统发射的激光并将其转换成数字数据。干扰这些地面激光接收器发挥作用的主要是大气干扰,比如云层和湍流,它们会干扰或者减弱穿过大气层的激光信号,使激光通信系统不能正常工作。