深空通信:数据传输新技术涌现 让“星际呼唤”成现实(2)
简念川介绍,在早期,大部分探测器都和“旅行者2号”一样,是利用S波段或X波段与地球进行通信的;现在,技术的进步让人们有了更多选择。比如,目前科学家们正着手研究使用Ka波段与探测器进行通信。与X波段相比,这个波段的频率更高、信号传输距离更远、带宽更宽,是无线电通信技术升级的一个重要方向。
除了无线电通信技术方面的突破,诸如激光通信和量子通信等其他深空通信技术也在不断开发中。
激光比电磁波的频率更高,因此相比于电磁波通信,激光通信的带宽更大,数据传输速度也更快。平劲松告诉记者,目前,美国工程师已经借助月球探测器,成功实现了地月之间的激光通信。未来,这种技术有望运用在1个天文单位距离的通信上。
此外,激光通信技术还可以与无线电技术进行一体化运用。2010年前后,美国“深空网络”的工程师们就开始了对该技术的设计、研发和初步测试。
除了这些传统的通信方式,量子通信是另一个较为特殊的发展方向。简念川介绍,量子通信的优势在于保密性较强,第三方无法截获和解密通信内容。我国发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”,便是为了进行量子通信方面的实验。去年,我国科研人员利用“墨子号”实现了地球上相距1200公里两个地面站之间的量子态远程传输。
我国已建立自主网络
“墨子号”取得的成果,只是我国深空通信技术进步的一个缩影。自2003年神舟五号发射升空,我国深空通信领域已走过了20年。在无数科研人员的努力下,该领域理论研究愈加深入、技术手段不断进步,如今,我国已在多个技术层面取得突破。
在无线电通信层面,我国已将统一S波段测控通信、统一X波段测控通信等技术运用到与祝融号火星车、玉兔二号月球车、综合性太阳探测卫星“夸父一号”等探测器的通信中。与此同时,我国目前也已经实现了与“墨子号”等卫星的激光通信。
“当前,我国已经自主建成深空通信网络,它配备了大型无线电天线,可用于和远距离飞行器建立通信联系。近年来,我国已经开展了许多深空探测方面的任务。相信在不久的将来,随着深空站的完善和深空通信技术的发展,我国的深空探测事业将会更上一层楼。”简念川说。
(责编:申佳平、陈键)
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