以激光为基础的太空通信系统
去年10月,国际空间站的俄罗斯区段首次通过激光将宽带信息传输到地面站。传输数据量为2.8GB,传输速度达到每秒125MB。该激光通信系统从太空发射激光信号,再由地面接收站将激光解调成电信号,从而实现信息传输。
而美国的工程师正在研究另一项技术——延迟容忍网络,这个网络将使太空网络更好地处理传输和接收之间的时间间隔。美国麻省理工大学的工程师设计的系统还能够消除航天器微小的摆动,这是远距离瞄准和跟踪所要应对的挑战之一。他们相信,未来太空任务将利用激光通信技术的轻质和低功率特点,为实时通信和3D高清晰度视频提供更好的数据质量。
激光太空通信系统的运用为快捷、可靠的太空通信手段开辟了道路。美国宇航局也于今年开始研讨新一代太空通信系统。他们的计划是用激光代替微波进行通信,以便更快、更有效地发送数据。他们希望能建立激光太空互联网,为未来太空旅客提供便捷网络通信。未来,利用激光通信技术,人类或将开启至月球的快速可靠的数据连接网络,甚至还可以连接至火星和更遥远的星球。
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激光或可解决大数据储存难题
澳大利亚斯威本科技大学的研究团队开发出了一种全新的数据存储方式,他们利用激光技术解决了大数据难以储存的问题,可将1PB(1024TB)的数据存储到一张仅DVD大小的聚合物碟片上。
利用现有的存储方式,如果我们要将1ZB的数据存在蓝光光盘上,需要1000张,堆叠起来约有1米高,而使用目前常用的普通光盘,那么光盘的高度能达到24千米。
这个研究团队开发出一种新型的有机聚合催化剂,可对光产生2种不同的反映,从而回避了光的固有波长的限制。他们使用的800nm的激光可令这种催化剂分裂为聚合活性物,而当375nm的激光用于这种催化剂时,就会释放阻聚剂,阻止单体聚合。交替使用这两种强度的激光就能够让聚合物的凝聚点最终缩减至9nm,从而增加了数据存储容量。很显然这种新型的存储技术离正式商用还有一段距离,目前仍有许多问题需要解决,但未来我们也许能看到大容量存储光盘出现。