最近由佐治亚理工学院和卫星通信提供商Xenesis合作宣布的一项新研究项目可以帮助解决现在限制从地球轨道卫星到地面站的数据流动的瓶颈 。
该项目将小型化，空间合格并测试激光通信收发器，该收发器可以极大地扩展可用于从低地球轨道上越来越多的卫星 - 以及未来太空飞行器星座 - 下载信息的带宽 。Xenesis已获得宇航局喷气推进实验室(JPL)的技术许可，并将与佐治亚理工学院和JPL合作，使其成熟，作为CubeSats小型卫星的主要通信系统 。
“我们期望显著增加信息的总带宽，我们可以从太空下来，和更多的带宽，我们有，我们可以交流更多的信息和更多的价值，我们可以从卫星网络得到的，说：” 布赖恩·冈特，一佐治亚理工学院Daniel Guggenheim航空航天工程学院助理教授 将领导该项目 。
Gunter的实验室拥有小型卫星的经验，并将与Xenesis一起将该专业知识应用于该项目 - 该公司于6月14日签署了一份价值120万美元的合同，以支持这项工作 。佐治亚理工学院的贡献将是最小化原始JPL技术，更新控制软件，空间限定所有硬件并从太空测试改进的系统 - 可能来自国际空间站 。
【基于激光的系统可以扩展空对地通信】Xenesis的首席技术官Dennis Poulos表示，“随着所有进入太空的卫星，从CubeSat到主要卫星的所有卫星，生成的信息都比以往任何时候都要多 。” “今天的大多数系统都依赖于射频下行链路，而且只有有限的带宽可供使用 。”
Poulos表示，基于激光的系统可以将带宽扩展到每秒10千兆位以上 。除了提高带宽之外，光学系统还可以使用更小的天线，更有效地使用电源，并提供更好的数据安全性 。
Xenesis的首席执行官Mark LaPenna将计划中的天基网络的优势与20世纪90年代地面拨号连接到今天的高速宽带服务的性能提升进行了比较 。
“Xenesis认识到全球通信革命的必要性，我们计划通过名为XenHub的光学产品为太空提供支持，”LaPenna说 。“通过这种架构，地面或太空中的任何公司，任务或全球运营商将能够在Sputnik之后首次在公平的竞争环境中竞争 。”
JPL开发的激光通信收发器由两部分组成：(1)光学模块，包括5厘米望远镜，双轴万向节，监控传感器和热控制系统，以及(2)带发射器，处理器的电子模块，控制器和电源调节系统 。
尽管它受到云的干扰，但激光系统将受益于产生窄波束，该波束可以比相同功率水平的类似射频传输更远地传播 。
最初的重点是空对地通信，尽管该系统也可用于卫星之间的交叉通信 。小天线尺寸也更适合于为未来星座设想的小型卫星，可能包括数千个航天器 。
“一旦我们能够证明这种工作从空间到地面，这将证明该技术可以在恶劣的太空环境中生存，并允许我们继续开发用于商业用途的收发器，”Gunter补充说 。“这有可能开辟一系列新功能，包括向世??界任何地方提供大量数据服务的能力 。”
Gunter说，在乔治亚理工学院的航空航天工程学院，该合同将支持三到四名研究生，一名博士后研究员和一组本科生 。“这将是我们实验室的一个主要卫星项目，我们期待与我们的合作者一起推进这项技术 。”
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