小卫星也能激光通信

□ 迟惑

激光通信是卫星通信界一直在研究的重要课题。早期的激光通信功能是大型卫星的专利，耗资巨大。最早的星间激光通信是由欧洲的“艾迪米斯”卫星和日本的“闪光”卫星实现的。美国也曾经考虑过用激光来实现军用星地高速通信，但是因为预算问题被砍掉了。如今，商业器件和小卫星技术的发展让卫星激光通信的门槛大为降低了。美国航宇局（NASA）为此启动了一个称为“光学通信和传感演示验证项目”的计划，由商业企业用两颗“立方星”来尝试星间、星地激光通信技术。和此前的卫星激光通信相比，这个计划的规模要小得多，但距离实用化更近了一步。

缘起

2012年，NASA打算找一家公司研究一下商业现货器件能不能支持立方星的星间通信和交会操作，当然有关技术也能用于其它类型的卫星。这个项目最早叫做“用于立方星的一体化光学通信与交会传感器”，后来改名叫“光学通信和传感演示验证项目”，简称OCSD。OCSD的空间段是两颗1.5U的立方星，也就是每颗体积为10厘米×10厘米×15厘米。同时，在加利福尼亚州南部的威尔逊山天文台设置了地面接收站。项目的承包商，是一家叫做航天技术有限公司的企业，于是卫星被称作AEROCUBE-OCSD。AEROCUBE意思就是“航天技术有限公司的立方星”。在此之前，这家公司还发射了几种小卫星，都是以AEROCUBE作为前缀。

激光通信的要诀

和射频通信不同的是，激光通信的波束非常非常窄。一般来说，红色激光的波束宽度以微弧度计，而射频/微波波束的角度以弧度计。……