基于激光的通信可高速發(fā)送龐大數(shù)據(jù)，但是這項(xiàng)技術(shù)在太空領(lǐng)域額使用仍然處于初始階段。為了推動該技術(shù)在太空的使用，歐洲航天局（ESA：European Space Agency）提議了Asteroid Impact Mission (AIM)實(shí)施一次創(chuàng)紀(jì)錄的繞雙體小行星運(yùn)行7500萬公里的太空激光通訊試驗(yàn)。
外太空探索的主要瓶頸之一是通訊系統(tǒng)的落后性。目前，所有外太空任務(wù)使用的開發(fā)于60年代的無線電系統(tǒng)。無線電系統(tǒng)無法處理航天器必須面對的遠(yuǎn)距離和大量數(shù)據(jù)問題。結(jié)果，現(xiàn)在已經(jīng)飛行于冥王星之外的新視野號（New Horizons）探測器，僅僅只是短暫飛越冥王星時收集的數(shù)據(jù)也需要花費(fèi)16個月才能回傳至地球。
最有希望解決這個問題的辦法就是用激光器取代無線電鏈接或增強(qiáng)無線電鏈接。激光器天生就比無線電具備太多優(yōu)勢，最突出的一點(diǎn)就是激光器帶寬容量更大，能產(chǎn)生精密連貫的光束。這些優(yōu)勢意味著激光器在長距離傳輸時功耗更低。
到目前為止，美國國家航空航天局（NASA）的 LADEE繞月軌道任務(wù)已經(jīng)開始測試該技術(shù)。從近地球軌道至國際空間站，明年將會進(jìn)一步通過CubeSat任務(wù)測試該技術(shù)。現(xiàn)在，ESA希望通過傳輸從外太空激光生成的數(shù)據(jù)把改技術(shù)推向下一個階段。
光射線描摹Asteroid Impact Mission的激光光系統(tǒng)終端圖像
該激光通訊系統(tǒng)重39.3千克（約86.6磅），環(huán)繞一個13.5厘米（5.3英寸）直徑的激光望遠(yuǎn)鏡發(fā)射器建成。該系統(tǒng)幫助高頻激光聚焦于密集光束，在運(yùn)行7500萬英里到達(dá)地球后，發(fā)散至1,100千米寬度。ESA稱無線電束的發(fā)散直徑比整個地球直徑還大。
同時，地球上的1個1米（約39英寸）的接收器望遠(yuǎn)鏡將會使用精密的光學(xué)計(jì)數(shù)器評估信號的可靠性，然后工程師們可以決定如何提升回傳數(shù)據(jù)的數(shù)量和速度。因此，ESA已經(jīng)簽署技術(shù)預(yù)開發(fā)合同來處理望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)、探測器電子和粗定位和精確定位系統(tǒng)等領(lǐng)域問題。定位系統(tǒng)把發(fā)送器和接收器排列在太空中一個位置，兩者之間寬度等同于火星到地球的距離。
“激光通訊系統(tǒng)對于太空應(yīng)用來講并不是非常成熟的技術(shù)，ESA的歐洲數(shù)據(jù)繼電系統(tǒng)（EDRS：European Data Relay System）將是首個商業(yè)化應(yīng)用”，ESA光學(xué)工程師 Zoran Sodnik表示，“原則上，EDRS運(yùn)作就像摩斯密碼，編碼信號燈斷斷續(xù)續(xù)閃爍。攜帶衛(wèi)星的ERDS在高空軌道使用激光連接即時回傳來自于歐洲低空軌道發(fā)射器衛(wèi)星的環(huán)境數(shù)據(jù)。”
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