世界透過太空人與地球之間的高科技雷射連接近乎即時地關注美國太空總署的阿耳忒彌斯 2 號月球勘測。這使得傳輸高清視訊和圖像成為可能。
資訊的光學傳輸(在本例中為紅外光)被稱為“雷射通訊”,是其建構的核心。 阿爾忒彌斯2號 人們眼中的成功每天都有高解析度影像。感覺就像我們都乘坐阿耳忒彌斯 2 號指揮官雷德·懷斯曼、飛行員維克多·格洛弗以及任務專家克里斯蒂娜·科赫和傑里米·漢森繞月飛行的每一步。
林肯實驗室光學和量子通訊小組首席系統工程師 Farzana Khatri 在一份聲明中表示:“我們的目標是通過將地球上互聯網用戶享受的高頻寬連接擴展到深空宇航員,展示 O2O 在載人航天中的操作效用。” 陳述“我們不僅展示了雷射計算機在近地軌道以外的載人任務中的首次使用。而且它還吸引了很多公眾參與。宇航員近乎實時地分享他們旅程中的多媒體。”
想像力在阿耳忒彌斯 2 號的任務中非常重要。令人驚嘆的照片,如“你好世界「」和「世界觀」的產生並非偶然。機組人員在美國宇航局休斯敦約翰遜航天中心接受訓練,觀察和拍攝月球和地球,O2O系統確保他們最好的圖像能夠在到達地球後幾小時內傳回地球並在新聞網站和社交媒體上傳播。
O2O 系統起源於林肯實驗室團隊開發的一個類似項目,稱為模組化、敏捷和可擴展光學終端 (MAScOT)。它飛到 國際太空站 (ISS) 並將於 2023 年進行首次測試,先前的雷射通訊測試包括 NASA 的雷射通訊科學光學有效載荷 (OPALS),該測試於 2014 年從國際太空站傳輸了 165 兆位元的視訊。
O2O是MAScOT的演變,由三個模組組成。其中一個是光學模組,包含一個 4 英寸望遠鏡,可聚焦雷射和萬向架以幫助指向。第二個模組包含一個將電子資料轉換為光學資料的數據機。最後,第三個模組包含一個連接到太空船的控制器,以幫助瞄準望遠鏡。
雷射瞄準三個地面站之一。具體來說,就是美國太空總署位於新墨西哥州的白沙測試中心。以及加州噴射推進實驗室的桌山測試中心。它在澳洲國立大學斯特羅姆洛山天文台設有第三個實驗地面站。
它最初的目標是每天 1 小時的工作時間窗口,但隨著 O2O 被證明在有效地傳遞訊息方面取得了成功,它們的使用因此隨著任務的進展而增加。 NASA 任務也決定不時調整 Artemis 2 Orion 太空艙的姿態(太空方向),以延長太空艙在地面站視線範圍內的時間。這使得更多資料可以被下行傳輸。總體而言,O2O 在 10 天的飛行過程中傳輸了半 TB 的資料。
Khatri 表示:「O2O 可以下行傳輸儲存在多個機載攝影機上的所有資料。它允許任務控制中心擦除記憶卡並用新影像和影片補充記憶卡。」他還強調了透過 O2O 下行傳輸資料如何保護它。 「對於任何太空任務,科學家和太空船工程師擔心在任務期間未發送的數據可能會被損壞或毀壞。當太空艙返回時,有時下載數據可能需要幾個月的時間。O2O 提供的激光通信功能可確保數據得到保存並可用於立即分析。”
在地球上,我們使用雷射透過光纖傳輸訊息。幾十年來,雷射一直被認為是太空通訊的未來。收音機更簡單。但它的傳輸速率較慢,頻率較低,限制了頻寬。基於這個原因,即使是搜尋外星智慧生物(SETI)也在尋找光訊號和無線電訊號。雷射每秒可以傳輸比無線電波多 10 到 100 倍的信息,Khatri 認為 O2O 可以在這方面有所改進。並將下行鏈路速率比 Artemis 2 期間的速率至少提高 10 倍。
數據速率的提高將使世界能夠更密切地監視未來的阿爾忒彌斯任務。當人類第一次踏上月球時 阿波羅 時代,感謝O2O,我們感覺我們站在他們這邊。










