美國國家航空暨太空總署（NASA）在國際太空站上成功完成了雷射通訊中繼演示（LCRD）與整合式LCRD低地球軌道用戶調變解調器和擴大機終端（ILLUMA-T）之間的首次雙向雷射通訊鏈路，標誌著空間通訊技術取得了重大進展。

戈達德潔淨室中的 NASA ILLUMA-T 負荷。此有效載荷被安裝在國際太空站上，與美國宇航局的雷射通訊中繼演示一起演示更高的數據傳輸速率。來源：丹尼斯-亨利

2023 年 12 月 5 日，NASA 在國際太空站上的一項技術實驗完成了與在軌雷射中繼系統的首次雷射連結。它們共同完成了NASA首個雙向、端到端的雷射中繼系統。

NASA的LCRD（雷射通訊中繼演示）和新的太空站演示ILLUMA-T（集成LCRD低地球軌道用戶數據機和放大器終端）首次成功交換了數據。 LCRD 和 ILLUMA-T 展示了使用者任務（本例中為太空站）如何從位於地球同步軌道的雷射通訊中繼器中獲益。

NASA 的 ILLUMA-T 載荷透過雷射訊號與 LCRD 通訊。來源：NASA/Dave Ryan

雷射通訊使用紅外線而不是傳統的無線電波來發送和接收訊號。紅外光的波長較窄，因此太空船可以在每次傳輸中包含更多資料。使用雷射通訊可以大幅提高數據傳輸的效率，加快科學發現的步伐。

雷射通訊的好處：更有效率、更輕的系統、更高的安全性和更靈活的地面系統。圖片來源：NASA / Dave Ryan

11 月 9 日，NASA 的 SpaceX 第 29 次商業補給服務任務向太空站發射了貨物和新的科學實驗，其中包括 ILLUMA-T。到達後，有效載荷被安裝到太空站的日本實驗艙-暴露設施上。

2023 年11 月9 日，搭載”龍”飛船的SpaceX 獵鷹9 號火箭從位於佛羅裡達州肯尼迪航天中心的NASA 39A 發射場升空，這是該公司為NASA 執行的第29 次前往國際太空站的商業補給服務任務。龍”將向太空站運送科學研究、技術演示、乘員補給和硬件，以支持遠徵70號乘員，包括美國宇航局的集成激光通信中繼演示低地球軌道用戶調製解調器和放大器終端（ILLUMA-T）和大氣波實驗（AWE）。圖片來源：NASA/Kim Shiflett

ILLUMA-T和LCRD是NASA太空通訊與導航（SCaN）計畫的一部分，該計畫旨在展示雷射通訊技術如何為科學和探索任務帶來巨大的益處。

ILLUMA-T與LCRD的首次連接（被稱為”第一束光”）是證明雷射通訊是未來趨勢的最新演示。 “雷射通信不僅能從科學任務中傳回更多數據，還能作為NASA關鍵的雙向鏈接，讓宇航員在探索月球、火星及更遠的地方時與地球保持聯繫。

美國國家航空暨太空總署的 ILLUMA-T 有效載荷利用 LCRD 實現了”第一道曙光”。在這段影片中，馬特-馬格薩門（Matt Magsamen）解釋了”第一道曙光”的里程碑。資料來源：美國國家航空暨太空總署

太空站安裝後不久，操作工程師就開始進行在軌測試，以確保ILLUMA-T負載正常運作。現在，它正在與LCRD進行通信，LCRD是2021年發射的中繼器，已經進行了300多次實驗配置，幫助NASA完善雷射通訊技術。 LCRD和ILLUMA-T正在以每秒1.2Gbps的速度交換資料。

“實驗已經證明，我們能夠克服利用雷射通訊成功實現空間通訊所面臨的技術挑戰。我們現在正在進行操作演示和實驗，這將使我們能夠優化將成熟技術注入我們的任務中，從而最大限度地提高我們的探索和科學水平，”NASA 空間通信和導航架構師 David Israel 說。

NASA 雷射通訊路線圖。圖片來源：NASA / Dave Ryan

LCRD 實驗是與工業界、學術界和其他政府機構合作進行的。 ILLUMA-T 現在是 LCRD 的第一個太空用戶實驗。美國國家航空暨太空總署仍在接受與 LCRD 合作的實驗。

編譯來源：ScitechDaily