亚马逊公司（亚马逊）周四宣布，其Kuiper项目已成功验证了一项关键技术，该技术将为使用其卫星互联网服务的客户提供更高的数据吞吐量和更低的延迟。 这种技术称为"光卫星间链路"（OISL），这是一种使用红外激光在轨道上的航天器之间发送数据的光通信。 该技术将使柯伊伯卫星能够在太空中形成网状网络，提高数据传输的效率和可靠性。
OISL技术是一种光通信，它使用红外激光器在轨道上的航天器之间发送数据。 与传统的无线电波通信相比，OISL技术具有以下优点：
更高的数据传输速率：OISL技术可实现高达每秒100 Gbitits的数据传输速率，远高于无线电波通信的速率。
更低的延迟：OISL技术可以减少数据在空间中传输所需的时间，从而降低延迟。 这对于会议、游戏、远程医疗等实时应用非常重要。
更高的安全性：OISL技术中使用的红外激光束非常窄，难以拦截或干扰。 此外，OISL技术还可以利用量子密码学来提高数据的机密性和完整性。
国际空间法研究所的技术使卫星对卫星通信成为可能已有一段时间了，但早期的技术仅限于一次连接两颗卫星。 柯伊伯卫星将能够同时与许多其他航天器连接，在太空中创建一个网状网络。 这种网状功能是关键：有了这种能力，Kuiper 将能够比相同距离的地面光缆快 30% 的速度传输数据。
亚马逊必须克服一系列挑战才能实现这种先进的OISL技术。 最大的挑战之一是如何确保高速航天器之间激光链路的精确对准和稳定维护。 激光的光束必须非常窄且精确，以确保即使在 1,616 英里外也能对接，而航天器以每小时 15,534 英里的速度移动，并具有所有相关的轨道动力学。
为了解决这个问题，亚马逊开发了一套先进的光学和控制系统，包括以下组件：
高精度激光器：亚马逊使用自主研发的高精度激光器，可以产生非常窄的光束，具有高功率和稳定性。
高灵敏度光接收器：亚马逊使用高灵敏度的光接收器，可以以极低的信噪比检测微弱的激光信号，同时具有很高的抗干扰能力。
高速光学***：亚马逊使用高速光学器件，可以在几毫秒内对准和跟踪目标航天器，具有高精度和稳定性。
高效光控制器：亚马逊使用高效的光学控制器，可以根据实时轨道数据和环境条件自动调整激光的指向和输出，同时提供高可靠性和鲁棒性。
亚马逊已经在太空中多次测试和验证了OISL技术，并取得了令人印象深刻的成果。 亚马逊已经在10月份发射的两颗原型卫星上完成了OISL技术的多次演示，在此期间，这些卫星在超过620英里的距离内保持了每秒100 Gbits的链路。 这些测试验证了KUIPER先进通信架构的最后一个组件，结果确保了OISL将在计划于2024年上半年发射的第一批生产卫星上运行。
亚马逊上个月证实，它已经验证了两颗原型卫星上的所有系统和子系统，但这是该公司首次披露先进OISL架构背后的细节。 柯伊伯技术副总裁拉吉夫·巴迪亚尔（Rajeev Badyal）在一份声明中表示：“通过我们卫星星座上的光学星间链路，柯伊伯项目将作为太空中的网状网络有效地运行。 该系统完全由内部设计，以优化速度、成本和可靠性，整个架构从一开始就完美运行。 ”
亚马逊预计将在 2024 年下半年部署足够的卫星，以开始早期客户试点。 根据该公司获得FCC的许可，整个星座必须在2024年7月之前发射，将由3,236颗低地球轨道卫星组成。 亚马逊的目标是通过为全球数十亿无法访问互联网的人提供高速、低延迟、低成本的卫星互联网服务来改善生活质量和经济机会。
亚马逊的柯伊伯项目并不是唯一一个致力于卫星互联网服务的项目。 目前，一些竞争对手正在开发或运营类似的卫星星座，其中最著名的是SpaceX的Starlink项目和OneWeb的OneWeb项目。
Starlink项目由SpaceX创始人兼首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）领导，旨在建立一个由约12,000颗卫星组成的星座，为世界提供高速、低延迟、低成本的卫星互联网服务。 Starlink项目已经发射了1,600多颗卫星，并开始在某些地区提供有限的服务。 Starlink项目的优势在于它拥有自己的火箭发射能力，可以降低成本并增加灵活性。 Starlink项目面临的挑战是，由于卫星数量众多，它需要解决轨道拥堵和空间碎片问题，以及与天文学家和其他卫星运营商的协调。
OneWeb项目由英国**和印度电信巨头Bharti Airtel共同拥有，旨在建立一个由约650颗卫星组成的星座，在全球范围内提供高速、低延迟、低成本的卫星互联网服务。 OneWeb项目已经发射了250多颗卫星，并计划在2024年开始提供全球覆盖。 oneweb项目的优势在于它得到了多个国家和机构的支持和合作，可以增加其市场和政策的影响力。 OneWeb项目的挑战在于它依赖于外部火箭发射服务，这可能会增加成本和风险。
与这些竞争对手相比，亚马逊的柯伊伯项目有其自身的优势和挑战。 柯伊伯项目的优势在于，它拥有亚马逊强大的技术和资金支持，以及其先进的OISL技术，可以提供更高的数据传输速率和更低的延迟。 柯伊伯项目面临的挑战是，它需要加快卫星的生产和发射，以赶上竞争对手，以及与亚马逊旗下其他业务和服务的整合问题。
Amazon 成功验证了光学卫星间链路
未来，卫星互联网服务市场将越来越激烈，公司将竞相提供更好的服务质量和更低的服务**，以吸引更多的客户。 亚马逊的柯伊伯项目具有巨大的潜力和机遇，但也面临着挑战和风险。 亚马逊需要不断创新和改进，才能在这一领域取得成功并处于领先地位。