NASA在戈达德洁净室中的ILLUMA-T有效载荷。该有效载荷被安装在国际空间站上，通过NASA的激光通信中继演示演示更高的数据速率。图片来源:丹尼斯·亨利

　　美国宇航局成功完成了第一次双向激光通信激光通信中继之间的链路演示集成LCRD低地球轨道用户调制解调器和放大器终端(ILLUMA-T)这标志着空间通信技术取得了重大进展。

　　2023年12月5日，美国宇航局在国际空间站上进行的一项技术实验首次完成了与在轨激光中继系统的激光连接。他们一起完成了NASA的第一个双向端到端激光中继系统。

　　美国宇航局的LCRD(激光通信中继演示)和新空间站演示ILLUMA-T(集成LCRD低地球轨道用户调制解调器和放大器终端)首次成功交换了数据。LCRD和ILLUMA-T正在演示用户任务(在这种情况下是空间站)如何从位于地球同步轨道的激光通信中继中受益。

　　NASA的ILLUMA-T有效载荷通过激光信号与LCRD通信。图片来源:NASA/Dave Ryan

　　激光通信，也被称为光通信，使用红外光而不是传统的无线电波来发送和接收信号。红外光的波长更短，使得航天器每次传输时都能传输更多的数据。使用激光通信大大提高了数据传输的效率，并能加快科学发现的步伐。

　　激光通信的好处:更有效，更轻的系统，提高安全性，更灵活的地面系统。图片来源:NASA / Dave Ryan

　　11月9日，美国宇航局的SpaceX第29次商业补给服务任务向空间站发射了货物和新的科学实验，包括ILLUMA-T。抵达后，有效载荷被安装在空间站的日本实验舱暴露设施上。

　　2023年11月9日，运载龙飞船的SpaceX猎鹰9号火箭从美国宇航局佛罗里达州肯尼迪航天中心的39A发射场发射升空，这是该公司第29次为该机构向国际空间站提供商业补给服务。龙飞船将为空间站提供科学研究、技术演示、船员补给和硬件，以支持其远征70号船员，包括NASA的综合激光通信中继演示低地球轨道用户调制解调器和放大器终端(ILLUMA-T)和大气波实验(AWE)。图片来源:NASA/Kim Shiflett

　　ILLUMA-T和LCRD是NASA空间通信和导航(SCaN)计划的一部分，旨在展示激光通信技术如何显著地造福于科学和探索任务。

　　“ILLUMA-T与LCRD的第一次连接-被称为第一盏灯-是最新的演示，证明激光通信是未来。SCaN高级通信和导航技术部主任杰森·米切尔博士说。“激光通信不仅将从科学任务中返回更多数据，而且可以作为NASA关键的双向链路，使宇航员在探索月球、火星和其他地方时与地球保持联系。”

　　美国宇航局的ILLUMA-T利用LCRD实现了首次照明

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　　NASA的ILLUMA-T有效载荷通过LCRD实现了首次点亮。在这个视频中，Matt Magsamen解释了First Light的里程碑。来源:美国国家航空航天局

　　空间站安装后不久，操作工程师开始进行在轨测试，以确保ILLUMA-T有效载荷正常运行。现在，它正在与LCRD进行通信，LCRD是2021年发射的中继器，已经进行了300多次实验配置，以帮助NASA改进激光通信技术。LCRD和ILLUMA-T以每秒1.2千兆的速度交换数据。

　　“我们已经证明，我们可以克服利用激光通信成功进行空间通信的技术挑战。我们现在正在进行操作演示和实验，这将使我们能够优化我们的技术注入到我们的任务中，以最大限度地提高我们的探索和科学，”美国宇航局空间通信和导航建筑师大卫·伊斯雷尔说。

　　NASA的激光通信路线图。图片来源:NASA / Dave Ryan

　　LCRD实验是与工业界、学术界和其他政府机构一起进行的。ILLUMA-T现在是LCRD的第一个太空用户实验。NASA仍在接受与LCRD合作的实验。有兴趣的人可以联系[email protected]获取更多信息。

　　ILLUMA-T由位于华盛顿的NASA总部的NASA空间通信和导航(SCaN)项目资助。有效载荷由美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心管理。合作伙伴包括国际位于休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心和位于马萨诸塞州列克星敦的麻省理工学院林肯实验室的国际空间站项目办公室。

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