美国NASA激光通信中继演示(LCRD)将使用激光通信系统将数据从太空传输到地球。

自太空探索之初，美国宇航局就使用无线电频率系统与宇航员和宇宙飞船联系。然而，随着空间任务产生和收集更多的数据，对加强通信能力的需求也在增加。LCRD利用激光通信的能量，激光通信使用红外光而不是无线电波，对地球和地球之间的信息进行编码和传输。

无线电波和激光红外光都是电磁辐射的形式，其波长在光谱上的不同点。任务将他们的科学数据编码到电磁信号中，然后发送回地球。

用于激光通信的红外光不同于无线电波，因为它的频率要高得多，这使得工程师可以在每次传输中打包更多的数据。更多的数据会同时产生更多关于太空的信息和发现。

利用红外激光，LCRD将从地球同步轨道以1.2千兆每秒(Gbps)的速度向地球发送数据。在这样的速度和距离下，你可以在一分钟内下载一部电影。

如果你生活在80年代末90年代初，你会记得地面网络的拨号速度——缓慢而痛苦。在航天器上增加激光通信类似于人类使用光纤网络等技术的高速互联网:革命性的。

同样的概念——除去光缆——也被应用于空间激光通信，这使得航天器能够通过激光链路发送高分辨率的图像和视频。

随着激光通信的到位，航天器可以在一次下载中发送回更多的数据。美国国家航空航天局和航空航天工业正在利用这些新发展，并创建更多的任务，使用激光补充无线电频率卫星。

如今，我们的家庭网络连接使得高清视频、节目和内容几乎可以瞬间到达屏幕。这在一定程度上是由于光纤连接通过塑料或玻璃电缆发送密集数据的激光，创造了更快的用户体验。

LCRD将证明来自地球同步轨道的激光通信系统的可行性，该轨道距离地球表面约2.2万英里。

在支助其他特派团之前，LCRD将用两年时间进行测试和实验。在此期间，OGS-1和OGS-2将作为“任务”，将数据从一个站点发送到LCRD，然后向下发送到另一个站点。

LCRD将通过NASA、其他政府机构、学术界和商业公司的实验来测试激光的功能。其中一些实验包括研究大气对激光信号的干扰，并演示可靠的中继服务操作。

LCRD是NASA的第一个激光通信中继系统。然而，有许多正在开发的任务将演示和测试额外的激光通信能力。

太字节红外传输(TBIRD)立方体卫星的有效载荷将演示激光下行速度为200gbps，这是激光通信数据速率的新记录。

LCRD的第一个用户将是空间站上的集成LCRD近地轨道用户调制解调器和放大器终端(ILLUMA-T)。ILLUMA-T将为轨道实验室提供1.2 Gbps的数据速率，以便将正在进行的实验的高分辨率图像和视频传输到地球上。

猎户座阿耳特米斯II型光通信系统(O2O)终端将通过红外光在地球和阿耳特米斯II型绕月宇航员之间提供超高清视频传输。

2026年，普赛克任务将到达它的目的地——一颗距离地球1.5亿英里的小行星。普赛克将携带深空光通信(DSOC)有效载荷，以测试激光通信应对深空探测带来的独特挑战。

所有这些任务都将帮助航空航天界将激光通信标准化，以便在未来的任务中实施。有了激光的照耀，NASA可以从太空收集到比以往更多的信息。