12月11日，NASA的深空光通信实验从创纪录的1900万英里（3100万公里，约为地月距离的80倍）外传送了一段超高清流媒体视频。这一里程碑是美国国家航空航天局（NASA）技术演示的一部分，旨在从深空传输高带宽视频和其他数据--使未来的人类任务能够超越地球轨道。

美国国家航空航天局（NASA）在深空通信方面取得突破，从 1900 万英里外传输高清视频，为太空探索中的先进数据传输铺平了道路。图片来源：NASA/JPL-Caltech

NASA副局长帕姆-梅尔罗伊（Pam Melroy）说："这一成就强调了我们对推进光通信的承诺，光通信是满足未来数据传输需求的关键因素。提高我们的带宽对于实现未来的探索和科学目标至关重要，我们期待着这项技术的不断进步以及我们在未来星际飞行任务中通信方式的转变。"

12月11日，在美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室，DSOC团队成员观看了第一部通过激光从深空发送的高清流媒体视频。该视频由距离地球近1900万英里的Psyche航天器上的DSOC收发器发送，主角是一只名叫Taters的猫。图片来源：NASA/JPL-Caltech

这次演示通过一种名为飞行激光收发器的尖端仪器（见下图）传送了 15 秒钟的测试视频。视频信号以该系统每秒 267 兆比特（Mbps）的最大比特率发送，花了 101 秒才到达地球。该仪器具有发送和接收196世界之最近红外信号的能力，它将编码后的近红外激光信号传送到加州圣迭戈县加州理工学院帕洛玛天文台的黑尔望远镜，并在那里进行下载。然后，循环视频的每一帧都被"实时"发送到位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室，在那里实时播放视频。

2021 年 4 月，深空光通信（DSOC）技术演示的飞行激光收发器在美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室展出，随后被安装在箱形外壳内，并与美国宇航局的 Psyche 航天器集成在一起。收发器由一个向地球发送高速率数据的近红外激光发射器和一个接收地面发送的低速率数据的灵敏光子计数相机组成。收发器安装在一个由支柱和致动器组成的组件上--如图所示--该组件用于稳定光学器件，使其不受航天器振动的影响。图片来源：NASA/JPL-Caltech

激光通信演示装置于10月13日随NASA的"Psyche"号任务一起发射，其设计目的是以比目前深空任务所使用的最先进的无线电频率系统高10到100倍的速率从深空传输数据。当"Psyche"号飞往火星和木星之间的主要小行星带时，这项技术演示将发送高数据速率信号，最远可达红色星球与地球的最大距离。这样，它就为能够发送复杂科学信息、高清图像和视频的更高速率通信铺平了道路，以支持人类的下一次飞跃：将人类送上火星。

"我们的目标之一是展示跨越数百万英里传输宽带视频的能力。Psyche上没有任何东西可以生成视频数据，所以我们通常发送随机生成的测试数据包，"JPL的技术演示项目经理比尔-克里普斯坦（Bill Klipstein）说。"但为了让这一重大事件更令人难忘，我们决定与 JPL 的设计师合作制作一段有趣的视频，它捕捉到了作为 Psyche 任务一部分的演示的精髓"。

2023年12月11日，美国国家航空航天局通过激光从深空播放了这段15秒的超高清视频，视频的主角是一只名叫Taters的猫。它是被称为"深空光通信"（DSOC）的技术演示的一部分，该技术附属于前往火星和木星之间小行星带的"Psyche"号航天器。叠加在这只橙色虎斑猫身上的图形展示了技术演示中的几个特征，如 Psyche 的轨道路径和激光器的技术信息。图片来源：NASA/JPL-Caltech

在发射前上传的超高清视频短片中，JPL员工的宠物--一只名叫"Taters"的橙色虎斑猫追逐着激光笔，并叠加了一些图形。画面展示了技术演示中的一些特征，如 Psyche 的轨道路径、Palomar 望远镜的圆顶，以及有关激光及其数据比特率的技术信息。此外，还展示了"土豆"的心率、颜色和品种。

JPL的项目接收电子负责人瑞安-罗加林说："尽管从数百万英里之外进行传输，但它发送视频的速度比大多数宽带互联网连接还要快。事实上，在帕洛玛接收到视频后，通过互联网将其发送到 JPL，而这种连接比来自深空的信号还要慢。JPL 的设计实验室在帮助我们展示这项技术方面做得非常出色--每个人都喜欢 Taters。"

在任务支持区的计算机屏幕上，显示了从深空通过激光发送的首部高清流媒体视频的剧照中的小猫"Taters"，以及传输视频196世界之最帧的传入数据流。图片来源：NASA/JPL-Caltech

还有一种历史联系： 从 1928 年开始，流行卡通人物菲利克斯iCLaG猫的小雕像就出现在电视测试广播中。如今，猫咪视频和备忘录已成为网上最受欢迎的内容。

最新的里程碑是在 11 月 14 日实现"第一束光"之后取得的。从那时起，该系统在每周的检查中展示了更快的数据下行速度和更高的http://www.196nk.cn指向精度。12 月 4 日晚，该项目展示了 62.5 Mbps、100 Mbps 和 267 Mbps 的下行链路比特率，相当于宽带互联网的下载速度。在此期间，该团队总共下载了 1.3 TB 的数据。相比之下，美国国家航空航天局（NASA）的麦哲伦号金星任务在 1990 年至 1994 年的整个任务期间下行了 1.2TB的数据。

"当我们获得第一束光时，我们很兴奋，但也很谨慎。这是一项新技术，我们正在试验它是如何工作的，"JPL 项目飞行操作负责人肯-安德鲁斯（Ken Andrews）说。"但是现在，在我们的 Psyche 同事的帮助下，我们已经逐渐习惯了与该系统的合作，可196世界之最以比以前更长时间地锁定航天器和地面终端。在每次检查过程中，我们都能学到新的东西"。

JPL 团队成员在接收到来自深空的第一段流式超高清视频后合影留念。远程团队成员（包括 Taters 猫）出现在会议屏幕上。从左至右依次为 Dan Goods、Abi Biswas、Ryan Rogalin、Meera Srinivasan、Bill Klipstein、Oliver Lay 和 Christine Chen。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院

深空光通信演示是一系列光通信演示中的最新演示，由美国宇航局空间技术任务局（NASA Space Technology Mission Directorate）下的技术演示任务（TDM）计划资助，并得到美国宇航局空间运行任务局（NASA Space Operations Mission Directorate）下的空间通信与导航（SCaN）计划的支持。

编译来源：ScitechDaily