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4月7日,执行“阿耳忒弥斯2号”任务的“猎户座”飞船飞掠月球,传回地球的视频画面让人惊叹——4K高清视频清晰无比,月球表面细小的坑洼都一目了然,甚至宇航员与地面的实时对话也清晰可闻。
地月间传递高清视频的,是飞船上的“太空通信员”——激光通信系统O2O。
我们平时用手机传照片、发视频,依靠的是无线电信号,就像一条狭窄的单车道,车辆一多就拥堵,大文件不仅传得慢,还得压缩画质;O2O使用的是激光通信,相当于把单车道拓宽成宽阔的超级高速路,4K高清视频、科学数据、语音信号都能快速顺畅传输。
有人可能会把它和激光笔关联上,其实两者差别巨大。O2O采用的是人眼看不见的红外激光,如同隐藏在太空中的隐形快递员,将视频、图像和数据编码进光束,精准向地球发送。
O2O体积小巧,和家养猫咪差不多大,但它的传输速度惊人,每秒可传输20兆比特数据,一段4K短视频几乎瞬间就能从月球传回地球。
月地相距38万公里,激光在长途传输中会逐渐扩散,抵达地球时光斑直径可达6公里,想要精准瞄准地面接收站,难度极大。为此,O2O专门配备了10厘米小型望远镜,安装在可旋转支架上,能灵活调整方向精准锁定目标,确保信号稳定传输。
也就是说,未来我们观看月球相关的视频和照片,再也不用等待缓冲、忍受模糊画质,高清画面仿佛让人置身飞船,直观感受月球的神秘;实时传回的语音和画面,也让我们能第一时间见证人类探月的精彩瞬间;海量科学数据的快速回传,能帮助科学家深入研究月球地质结构、太空辐射等信息,为未来人类登月、建立月球基地提供重要支撑。
(作者段跃初系中国科普作家协会会员,黄湘红系中国天文学会会员)