以激光為基礎的太空通信系統
去年10月,國際空間站的俄羅斯區段首次通過激光將寬帶信息傳輸到地面站。傳輸數據量為2.8GB,傳輸速度達到每秒125MB。該激光通信系統從太空發射激光信號,再由地面接收站將激光解調成電信號,從而實現信息傳輸。
而美國的工程師正在研究另一項技術——延遲容忍網絡,這個網絡將使太空網絡更好地處理傳輸和接收之間的時間間隔。美國麻省理工大學的工程師設計的系統還能夠消除航天器微小的擺動,這是遠距離瞄準和跟蹤所要應對的挑戰之一。他們相信,未來太空任務將利用激光通信技術的輕質和低功率特點,為實時通信和3D高清晰度視頻提供更好的數據質量。
激光太空通信系統的運用為快捷、可靠的太空通信手段開辟了道路。美國宇航局也于今年開始研討新一代太空通信系統。他們的計劃是用激光代替微波進行通信,以便更快、更有效地發送數據。他們希望能建立激光太空互聯網,為未來太空旅客提供便捷網絡通信。未來,利用激光通信技術,人類或將開啟至月球的快速可靠的數據連接網絡,甚至還可以連接至火星和更遙遠的星球。
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激光或可解決大數據儲存難題
澳大利亞斯威本科技大學的研究團隊開發出了一種全新的數據存儲方式,他們利用激光技術解決了大數據難以儲存的問題,可將1PB(1024TB)的數據存儲到一張僅DVD大小的聚合物碟片上。
利用現有的存儲方式,如果我們要將1ZB的數據存在藍光光盤上,需要1000張,堆疊起來約有1米高,而使用目前常用的普通光盤,那么光盤的高度能達到24千米。
這個研究團隊開發出一種新型的有機聚合催化劑,可對光產生2種不同的反映,從而回避了光的固有波長的限制。他們使用的800nm的激光可令這種催化劑分裂為聚合活性物,而當375nm的激光用于這種催化劑時,就會釋放阻聚劑,阻止單體聚合。交替使用這兩種強度的激光就能夠讓聚合物的凝聚點最終縮減至9nm,從而增加了數據存儲容量。很顯然這種新型的存儲技術離正式商用還有一段距離,目前仍有許多問題需要解決,但未來我們也許能看到大容量存儲光盤出現。