美國國家航空航天局（NASA）的”Psyche”號探測器將於10月發射升空，前往距離地球3.09億英里（4.97億公里）的金屬小行星執行任務，屆時它將攜帶一種新型激光通信系統，有望徹底改變深空任務。

自進入太空時代以來，人類已經取得了非凡的飛躍，造訪了太陽系中的每一顆行星，甚至將機器人飛船送入了星際空間，但這些非凡的任務仍然受到無線電通信的束縛，無線電通信仍停留在20 世紀60 年代。

由於依賴老式的X 波段無線電系統，乘員和機器人任務的帶寬和傳輸速度小得離譜，速度也慢得離譜。美國國家航空航天局火星勘測軌道飛行器的一張高分辨率圖像需要一個半小時才能發送，新視野號飛船飛越冥王星的數據需要16 天才能下載。

有鑑於此，美國國家航空航天局（NASA）一直在嘗試使用激光，不僅可以在太空任務和地球之間建立更快的直接鏈接，還可以將深空網絡（DSN）的天線釋放出來，用於執行比日常通信更重要的任務。

這些實驗中最新的一項是美國國家航空航天局的深空光通信（DSOC）項目，該項目包括在Psyche 航天器上安裝一個近紅外激光收發器。演示的目的不僅是要了解該系統如何在數億英里的距離上運行，還要探索如何優化南加州的兩個地面站，並對乾擾力進行補償。

帕洛瑪山天文台圖/加州理工學院

DSOC 投入使用後，數據流量將增加10 到100 倍，這要歸功於一台8.6 英寸（22 厘米）口徑的望遠鏡，它配備了一台從未飛行過的光子計數照相機以及一個子系統，可以自主掃描並鎖定由加利福尼亞州賴特伍德附近JPL 表山設施的光學通信望遠鏡實驗室發射的高功率近紅外激光上行鏈路。然後，DSOC 可以找到位於加利福尼亞州圣迭戈縣的帕洛瑪天文台，該天文台位於桌山以南約100 英里（130 公里）處，充當下行鏈路。此外，一個新的支撐系統將抑制航天器的振動，以確保激光器固定在遙遠的目標上。

同時，帕洛瑪的黑爾望遠鏡將使用低溫冷卻的超導納米線單光子探測器組件，顧名思義，它可以探測到單個激光光子。由於激光傳播的距離很遠，系統的兩端必須在信號在地球和Psyche之間傳播的數十分鐘內補償地球和Psyche位置的變化。

美國國家航空航天局（NASA）技術示範任務（TDM）計劃主任特魯迪-科特斯（Trudy Kortes）說：”DSOC代表著NASA下一階段的計劃，即開發革命性的改進通信技術，這些技術有能力增加太空數據傳輸–這對NASA未來的雄心壯志至關重要。我們很高興有機會在Psyche的飛行過程中測試這項技術。”