NASA称,其即将负责异常金属小行星的探索任务同时也将用于地球和深空之间激光通信的测试。
对“Psyche”进行探测的任务预计于2022年夏天展开,将于四年后到达小行星带,对深空光通信(DSOC)硬件远高于传统射频技术的带宽传输数据性能进行测试。
虽然目前已经开始有类似的激光通信系统在太空中运行——例如欧洲数据中继系统——但这些系统都是围绕地球轨道在运行。而“Psyche”的探测将成为激光通信技术在深空环境下的首次测试。
原行星
NASA喷气推进实验室(JPL)称,“Psyche”测试任务是“独特的金属小行星之旅”,包括一颗镍铁金属核外露的原行星。Psyche据说是被发现的第一批小行星之一,以希腊灵魂女神命名,测试直径为近300公里。
该小行星的金属结构引起了行星科学家们的广泛关注,Psyche任务的领导团队为亚利桑那州立大学(ASU)的一个小组。ASU地球与太空探索学院院长Lindy Elkins-Tanton是该计划的主要负责人。任务的有效载荷将包括一个高分辨率多光谱成像仪、磁力计和一个伽马射线光谱仪。
目前对异常小行星形成的了解还不是太多,ASU的网页是这样叙述的:“知道Psyche的故事吗?一种版本是,很久以前,遭受暴力冲击的原行星内部分离成岩石地幔和金属核,之后剥离了地幔,只剩下金属核。
“或者Psyche是一些没有想像到的更不寻常的过程的幸存者?它能告诉我们有关无处不在的行星的形成过程以及地球、火星、金星和水星的内部组成?
激光信标
深空激光通信
DSOC机制是从地球发射波长为1064纳米的激光信标以辅助系统稳定地准直,使得有效负载能够将高带宽传输激光(波长1550纳米)精确地反射回地面上的分离接收器(见上图)。
激光信标将从JPL的加利福尼亚州桌山上的设施发送,而DSOC的数据由位于帕洛马天文台的大孔径地面望远镜接收。
据JPL DSOC项目致力于飞行通信系统研究近二十年的技术人员Abhijit Biswas透露,运载的激光器是基于光纤主振荡功率放大(MOPA)进行设计的。
据Biswas预计,硬件将在发射后约60天开始运行,测试则在向外推进的过程中开始运行。但是,最初的计划可能只是从基于激光的通信系统发展到支持未来的火星计划的第一步。
Biswas说:“激光通信将会极大地提高从火星到地球发送大量信息的能力,包括有效地传输高分辨率图像流。”
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