衛(wèi)星在我們的生活中變得越來越重要,因為它們可以幫助我們滿足對以更高速度交換的更多數(shù)據(jù)的需求。這就是為什么我們正在探索改善衛(wèi)星通信的新方法的原因。
衛(wèi)星技術(shù)用于導航,天氣預報,從太空監(jiān)視地球,從太空接收電視信號以及通過衛(wèi)星電話和NBN的Sky Muster衛(wèi)星等工具連接到偏遠地區(qū)。
所有這些通信都使用無線電波。這些是電磁波,它們在空間中傳播,并在一定程度上通過障礙物(例如墻壁)傳播。
每個通信系統(tǒng)都使用為其分配的頻帶,并且每個頻帶都構(gòu)成電磁頻譜的一部分–這是所有類型的電磁輻射范圍的名稱。
但是我們能夠使用當前技術(shù)使用的電磁頻譜是有限的資源,并且現(xiàn)在已經(jīng)完全被占用。這意味著舊服務(wù)必須為新服務(wù)騰出空間,或者必須使用更高的頻段。
盡管這帶來了技術(shù)挑戰(zhàn),但是光通信是一種有前途的前進方式。
與激光通訊
代替使用無線電波來攜帶信息,我們可以使用激光發(fā)出的光作為載體。盡管從技術(shù)上講仍是電磁頻譜的一部分,但光頻率要高得多,這意味著我們可以使用它們以更高的速度傳輸數(shù)據(jù)。
但是,一個缺點是激光無法傳播穿過墻壁,甚至會被云遮擋。盡管這在地球上以及對于衛(wèi)星與地球之間的通信來說都是有問題的,但對于衛(wèi)星之間的通信來說卻沒有問題。
在地球上,通過光纖電纜進行的光通信連接各大洲,并提供大量的數(shù)據(jù)交換。這是允許云存在并提供在線服務(wù)的技術(shù)。
衛(wèi)星之間的光通信不使用光纖電纜,而是涉及光在太空中傳播。這稱為“自由空間光通信”,不僅可以用于將數(shù)據(jù)從衛(wèi)星傳遞到地面,還可以用于連接太空中的衛(wèi)星。
換句話說,自由空間光通信將提供與地球已經(jīng)存在的空間相同的大規(guī)模連接。
諸如歐洲數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)之類的某些系統(tǒng)已在運行,而諸如SpaceX的Starlink之類的其他系統(tǒng)仍在繼續(xù)開發(fā)。
但是仍然有許多挑戰(zhàn)需要克服,我們受到當前技術(shù)的限制。我和我的同事們正在努力使光纜以及射頻數(shù)據(jù)鏈路變得更快,更安全。
立方體衛(wèi)星
迄今為止,射頻技術(shù)的研究和開發(fā)已經(jīng)付出了很多努力。這就是我們知道數(shù)據(jù)速率處于最高物理極限并且無法進一步提高的方式。