让我们走向宇宙——空间激光通信

从远古到现在,地球一直是人类生存、成长的摇篮。当历史发展到今天, 空间技术的成就足以把宇航员送上月球,地球也不再被视为人类唯一的家园。足不出户的年代早已成为过去,人类正走向整个宇宙。航天飞机的成功飞行,标志着人类进行宇宙开发所必需的交通工具已经有了着落,长期的空间站不久后必定能够建成。那么,在茫茫宇宙中,什么是最合适的通信方式呢?是空间激光通信。

空间激光通信就是在卫星与卫星、空间站与卫星、地球与其它行星、卫星与航天飞机等宇宙空间的两点之间,利用激光进行信息传递的通信技术。前面我们已经讲过,激光束在大气中传播,会受到大气中微粒的吸收或散射。随着传输距离的增大,激光的损耗很大。所以,激光通信并没有在地球表面附近获得广泛的应用。但是,在大气层以外的宇宙空间,由于不再存在吸收和散射等损耗,激光通信将会是用于星际之间、宇宙飞船、航天飞机之间最合适的通信手段。它的通信容量很大、设备体积小重量轻、不受干扰,而且保密性好。

空间激光通信的双方往往是处于运动轨道上的卫星或航天飞机,要在运动的两者之间进行通信,必须对目标进行高精度天线跟踪。激光束的散射角非常小,小至毫弧度级,因此跟踪的精度必须达到微弧度级。可以想得到, 这一套跟踪设备是非常复杂的。

随着空间技术的发展,高精度、大容量的空间激光通信将在二十一世纪进入实用阶段。光通信不仅为现化代的高速信息社会铺路,而且也将伴随我们走向遥远的星河,成为茫茫宇宙中人类最亲密的伴侣。