今年春天，國際空間站（ISS）將發射第一個X射線通信信號。空間站裡的宇航員會在第一時間獲悉此次試驗是否成功，該空間站同樣是信號的接收器。這次原理驗證試驗，僅在ISS上劃定的50米範圍內進行，這可能是未來空間通信的一個重要標誌。

圖片來源：IEEE 所有者：NASA 

根據NASA的初步計算，x射線通信(XCOM)可以在太陽系產生每秒千兆比特的數據速率。NASA戈達德航天飛行中心位於馬里蘭州，該機構任務工程部的技術助理負責人Jason Mitchell表示：“下一代通信最大的前景在於將x射線運用到深空通信。這樣甚至可以聯繫上太陽系之外的外行星。”只要你能準確地瞄準x射線源(這可沒那麼簡單)，x射線就能保持高度聚焦，並且保持低能量預算，為未來行星或行星外任務的深空通信提供保障。

Mitchell說，舉個例子，一個餐盤大小的激光通信光束從近地軌道(距地球2000公里)射出，當它到達地球同步軌道(距地球表面42000公里)時，它的光束會擴散成足球場那麼大。相比之下，x射線信號的光束大小幾乎沒有變寬。換句話說，XCOM的聚焦強度將是激光束的1000倍。她接著補充道：“這才是真正的點對點通信，這對信息安全至關重要。”

x射線還能穿透無線電波或微波無法穿透的地方。例如，當航天器重新進入地球大氣層時，射頻噪聲使其無法通過常規的無線電頻道與地面通信。(想想電影《阿波羅13號》中那段緊張的橋段，當時通訊中斷，任務控制中心不知道舉步維艱的宇宙飛船是否在重返大氣層後倖存)。

NASA戈達德太空物理學家Keith Gendreau說，即使是在阿波羅計劃時期，NASA的工程師們也在構思創建宇宙飛船的x射線通信系統，讓飛船的通訊在重返地球的過程中不會間斷。“當時，科學家們考慮使用真正傳統的熱絲x射線源，”Gendreau說，“顯然，他們從來沒有這樣做過，因為這樣事倍功半。”

今年春天將進行測試的套件，是所謂的調製x射線源(MXS)。這組套件運用了一種擁有新用途的舊技術。Gendreau說：“我們不想發射像醫用x光管那樣的x射線源，而是利用光電驅動的x射線源。這正是愛因斯坦獲得諾貝爾獎的原因。它的存在並不是為了證明相對論，而是為了解釋光電效應。”

MXS將於4月底登上ISS，這只是一系列實驗的其中一步。在x射線信號的接收端，是一個於2017年安裝的一個實驗裝置——中子星內部成分探測器（NICER）。NICER目前正在觀測脈衝星發出的x射線信號，觀測到的信息會用於發展基礎科學，以及探索可以作為航天導航信標的、脈衝星所發出的x射線信號的其他用途。

圖片來源：IEEE 所有者：William Hrybyk/NASA 

更巧的是，Gendreau最早提出了讓目前的XCOM系統作為軌道上超精密定位器的一部分，這個定位器可以被一些試圖成像銀河系黑洞的宇宙飛船所使用，比如天鵝座X-1。Gendreau說，開髮用於未來任務部署的XCOM技術並不需要超出現有技術的飛躍。他說：“如果你開始投入資源，並且有一些人對此感興趣，那麼，這件事的實現就不會那麼遙遠了。”

他還表示，“衍射限制光學讓你的iPhone晶體管變得越來越小，這件事完全是有可能的，因為已經有數十億美元投資於製造那些衍射受限的紫外光學器件。”他說，為實際的深空通信擴展一個XCOM系統，可能需要一個類似MXS的發射機、一個類似NICER的接收器、額外的光學設備，以及一個超精確的指向系統。Gendreau說：“這才是工程。”

從近年來在XCOM系統上發表的文章數量來判斷，中國的研究人員在該領域似乎也很活躍。即將出版的新書《太空中的大國》(Great Powers in space)的作者、戰略分析師Namrata Goswami說， NASA發現中國獨立開發如此有前景的太空通信技術不應感到驚訝。Goswami說:“今年早些時候，中國已經成為世界上第一個建立試驗性天基太陽能電站(SBSP)的國家，電站地點在重慶。因此，中國在x射線深空通信方面的投資似乎與過去幾年中國在其他方面的投資步調一致。”