空间互联互通的新愿景 在火星上建立互联网

小夏 科技 更新 2024-02-21

**:科技**。

目前的通信基础设施无法满足未来火星居民的需求。 太空旅行的未来发展必然伴随着更好的通信手段的出现。 那么,未来火星上是否有可能出现互联网呢?

科学新闻**

也许几十年后,当宇航员登陆火星时,他们将需要新的宇航员来相互通信,或与周围的设备连接,或与地球的任务控制中心通信。 遥远星球上的宇航员更喜欢与地球上的亲人进行**聊天,通话质量清晰,没有延迟。

然而,在火星上连接到地球上的WiFi似乎是不可能的,因为地球离火星太远了。 人们可能需要另一种策略。 欧洲航天局(ESA)系统工程师克莱尔·帕菲特(Claire Parfit)表示,建立良好的通信基础设施对于人类完成火星任务至关重要。

太空旅行的未来发展必然伴随着更好的通信手段的出现。 那么,火星上可能有互联网吗?

编排的舞蹈“连接地球,火的沟通”。

国际宇航联合会太空运输委员会副主席杨玉光在接受科技记者采访时表示,人类在本世纪不可能殖民火星,但有必要在这里建立永久居住基地。 基于这个前提,互联网将建立在火星上。

但在我们建立火星互联网之前,我们需要了解火星上现有的通信方式是如何工作的。

据《科学新闻》报道,地球与火星的大部分通信都是通过火星中继网络进行的。 目前,该网络由在火星轨道上运行的五个探测器组成,这些探测器向火星地面任务发送命令并从中接收科学数据。 这五个探测器分别是美国宇航局的火星勘测轨道器、火星大气和挥发性演化探测器、火星奥德赛探测器以及欧空局的火星快车和痕量气体轨道器。 美国宇航局将其描述为“精心编排的舞蹈”。

欧空局目前正在研究“火星通信和导航基础设施”概念。 如果向前推进,该项目将增强目前的中继网络,并开发一套与通信和导航相关的有效载荷,这些有效载荷可以在任何车辆上携带到火星。 一旦部署在轨道上,这些有效载荷将充当节点,在火星上提供无线通信。 他们也可以留在那里执行未来的任务。

空间激光通信是一项关键技术。

虽然传统的无线电频率足以满足低数据速率,但使用激光链路可以在同一时间范围内传输 10 到 100 倍的数据。 由于光波更频繁,比无线电波更频繁数十万倍,因此它们可以保存更多信息。 因此,这种类型的光信号正是空间通信的前进方向。

激光通信是空间宽带所需的关键技术。 杨玉光说:“激光通信是利用激光束进行信息传输的一种通信技术,是一种电磁波。 与传统的无线电波通信相比,激光通信具有许多优势。 ”

具体来说,激光通信具有短光波和高频,可实现更高的数据传输速率。 激光通信还可以将光的能量高度集中在较小的空间范围内,并且通信所需的能量相对较低,有助于降低通信系统的能耗。 激光束的小发散角使通信信号能够更准确地传输到目标位置。 此外,与无线电波相比,激光通信在大气外的真空环境中受到的干扰较小,其性能更稳定。

去年10月发射的美国宇航局Psyche航天器的关键任务之一是引入深空光通信(DSOC)系统,以测试激光通信的可行性。 DSoC不仅代表了深空通信能力的增强,而且代表了一种范式转变,有望彻底改变深空任务。

去年11月中旬,Psyche航天器从1600万公里的距离向地球发送了数据。 12月,它从3100万公里外送来了一只可爱的猫**。 这是美国宇航局首次使用激光从深空发射**。

欧空局也在探索长距离光通信。 一个名为ScyLight的项目正在支持光学和量子技术的研究和开发,以实现太空中安全和快速的数据通信。

建立火星互联网的想法。

杨宇光向记者描述了他的想法:未来,如果想在火星上网,那么在地球轨道和火星轨道上都应该有一个大型的中继站。 两个中继站之间可以使用激光通信,而中继站与地球和火星之间分别使用无线电通信。

杨宇光说,当太阳绕地球和火星运行时,由于太阳的电磁波谱非常宽,不可避免地会干扰地火通讯。 届时,将在日地拉格朗日点L4和L5设置两个中继站,以避免太阳遮挡问题。

去年6月,德国柏林工业大学的托比亚斯·普凡泽尔特(Tobias Pfanzelt)和大卫·贝姆(David Behm)**提出,围绕火星运行的卫星星座可以为这颗红色星球提供一个分支互联网。

拟议的火星网络将类似于SpaceX运营的Starlink系统。 在地球上,宽带互联网和通过卫星覆盖的移动**成本很高。 但在火星上,这样的系统可能比在地球上建立一个庞大的网络更便宜、更容易。

利用边缘计算,Pfanzelt和Behm**推断出,一个由81颗低轨道卫星组成的星座绕火星运行,足以覆盖整个地球。 他们将提供一个本地通信系统,该系统将成为地球互联网的延伸。

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