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美国国家航空航天局（NASA）的"Psyche"号探测器将于10月发射升空，前往距离地球3.09亿英里（4.97亿公里）的金属小行星执行任务，届时它将携带一种新型激光通信系统，有望彻底改变深空任务。

自进入太空时代以来，人类已经取得了非凡的飞跃，造访了太阳系中的每一颗行星，甚至将机器人飞船送入了星际空间，但这些非凡的任务仍然受到无线电通信的束缚，无线电通信仍停留在 20 世纪 60 年代。

由于依赖老式的 X 波段无线电系统，乘员和机器人任务的带宽和传输速度小得离谱，速度也慢得离谱。美国国家航空航天局火星勘测轨道飞行器的一张高分辨率图像需要一个半小时才能发送，新视野号飞船飞越冥王星的数据需要 16 天才能下载。

有鉴于此，美国国家航空航天局（NASA）一直在尝试使用激光，不仅可以在太空任务和地球之间建立更快的直接链接，还可以将深空网络（DSN）的天线释放出来，用于执行比日常通信更重要的任务。

这些实验中最新的一项是美国国家航空航天局的深空光通信（DSOC）项目，该项目包括在 Psyche 航天器上安装一个近红外激光收发器。演示的目的不仅是要了解该系统如何在数亿英里的距离上运行，还要探索如何优化南加州的两个地面站，并对干扰力进行补偿。

帕洛玛山天文台 图/加州理工学院

DSOC 投入使用后，数据流量将增加 10 到 100 倍，这要归功于一台 8.6 英寸（22 厘米）口径的望远镜，它配备了一台从未飞行过的光子计数照相机以及一个子系统，可以自主扫描并锁定由加利福尼亚州赖特伍德附近 JPL 表山设施的光学通信望远镜实验室发射的高功率近红外激光上行链路。然后，DSOC 可以找到位于加利福尼亚州圣迭戈县的帕洛玛天文台，该天文台位于桌山以南约 100 英里（130 公里）处，充当下行链路。此外，一个新的支撑系统将抑制航天器的振动，以确保激光器固定在遥远的目标上。

同时，帕洛玛的黑尔望远镜将使用低温冷却的超导纳米线单光子探测器组件，顾名思义，它可以探测到单个激光光子。由于激光传播的距离很远，系统的两端必须在信号在地球和Psyche之间传播的数十分钟内补偿地球和Psyche位置的变化。

美国国家航空航天局（NASA）技术示范任务（TDM）计划主任特鲁迪-科特斯（Trudy Kortes）说："DSOC代表着NASA下一阶段的计划，即开发革命性的改进通信技术，这些技术有能力增加太空数据传输--这对NASA未来的雄心壮志至关重要。我们很高兴有机会在Psyche的飞行过程中测试这项技术。"