爱科学网--NASA尝试用X射线承载深空通信：呼叫外

导语：今年春季，国际空间站(ISS)将发射第1个x射线通讯信号。空间站里的宇航员会在第1时间得知此次实验是否是成功拆迁补偿款如何发放，该空间站1样是信号的接收器。这次原理验证实验，仅在ISS上【爱科技网】今年春季家里被政府强拆怎么办，国际空间站(ISS)将发射第1个x射线通讯信号。空间站里的宇航员会在第1时间得知此次实验是否是成功，该空间站1样是信号的接收器。这次原理验证实验，仅在ISS上划定的50米范围内进行，这多是未来空间通讯的1个重要标志。

根据NASA的初步计算，x射线通讯(XCOM)可以在太阳系产生每秒千兆比特的数据速率。

NASA戈达德航天飞行中心位于马里兰州，该机构任务工程部的技术助理负责人Jason Mitchell表示：下1代通讯的前景在于将x射线利用到深空通讯。这样乃至可以联系上太阳系之外的外行星。只要你能准确地瞄准x射线源(这可没那么简单)，x射线就能够保持高度聚焦，并且保持低能量预算，为未来行星或行星外任务的深空通讯提供保障。

Mitchell说，举个例子，1个餐盘大小的激光通讯光束从近地轨道(距地球2000千米)射出，当它到达地球同步轨道(距地球表面42000千米)时，它的光束会分散成足球场那么大。相比之下，x射线信号的光束大小几近没有变宽。

换句话说，XCOM的聚焦强度将是激光束的1000倍。她接着补充道：这才是真实的点对点通讯，这对信息安全相当重要。

x射线还能穿透无线电波或微波没法穿透的地方。例如，当航天器重新进入地球大气层时，射频噪声使其没法通过常规的无线电频道与地面通讯。(想想电影《阿波罗13号》中那段紧张的桥段，当时通讯中断，任务控制中心不知道步履维艰的宇宙飞船是否是在重返大气层后幸存)。

NASA戈达德太空物理学家Keith Gendreau说，即使是在阿波罗计划时期，NASA的工程师们也在构思创建宇宙飞船的x射线通讯系统，让飞船的通讯在重返地球的进程中不会中断。当时，科学家们考虑使用真正传统的热丝x射线源，Gendreau说，明显，他们历来没有这样做过，由于这样事倍功半。

今年春季将进行测试的套件，是所谓的调制x射线源(MXS)。这组套件利用了1种具有新用途的旧技术。Gendreau说：我们不想发射像医用x光管那样的x射线源，而是利用光电驱动的x射线源。这正是爱因斯坦获得诺贝尔奖的缘由。它的存在其实不是为了证明相对论，而是为了解释光电效应。

MXS将于4月底登上ISS，这只是1系列实验的其中1步。在x射线信号的接收端，是1个于2017年安装的1个实验装置中子星内部成分探测器(NICER)。NICER目前正在观测脉冲星发出的x射线信号，观测到的信息会用于发展基础科学，和探索可以作为航天导航信标的、脉冲星所发出的x射线信号的其他用途。

更巧的是，Gendreau最早提出了让目前的XCOM系统作为轨道上超精密定位器的1部分，这个定位器可以被1些试图成像银河系黑洞的宇宙飞船所使用，比如天鹅座X⑴。Gendreau说，开发用于未来任务部署的XCOM技术其实不需要超出现有技术的奔腾。他说：如果你开始投入资源，并且有1些人对此感兴趣，那么，这件事的实现就不会那么遥远了。

他还表示，衍射限制光学让你的iPhone晶体管变得越来越小，这件事完全是有可能的，由于已有数10亿美元投资于制造那些衍射受限的紫外光学器件。他说，为实际的深空通讯扩大1个XCOM系统，可能需要1个类似MXS的发射机、1个类似NICER的接收器、额外的光学设备，和1个超的指向系统。Gendreau说：这才是工程。

从最近几年来在XCOM系统上发表的文章数量来判断，中国的研究人员在该领域恍如也很活跃。即将出版的新书《太空中的大国》(Great Powers in space)的作者、战略分析师Namrata Goswami说， NASA发现中国独立开发如此有前景的太空通讯技术不应感到惊讶。Goswami说:今年早些时候，中国已成为世界上第1个建立实验性天基太阳能电站(SBSP)的国家，电站地点在重庆。

因此，中国在x射线深空通讯方面的投资恍如与过去几年中国在其他方面的投资步调1致。

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