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索尼与JAXA合作的小型卫星光通信装置 即将在国际空间站实施在轨实验

更新时间2019-08-14 点击数880

日本国立研究开发法人宇宙航空研究开发机构(理事长:山川宏/下称JAXA)和索尼计算机科学研究所(总裁:北野宏明/下称 索尼CSL)以实现将来的卫星间及卫星与地面的海量实时数据通信为目标,共同开发了小型卫星光通信实验装置“SOLISS”(Small Optical Link for International Space),预计于9月11日发射,届时将由补给飞船“鹳”8号机将其送往国际空间站(下称 ISS),然后利用日本希望号实验舱的舱外实验平台进行在轨验证实验。

此次合作,采用了JAXA宇宙探索创新中心的研究提案作为基础框架。JAXA与索尼从2016年就共同开始通过远距离空间光通信技术(采用融合了光盘技术的精密指向控制技术)在近距离下进行光通信实验※1。在轨远距离光通信测试,是在ISS日本希望号实验舱的舱外实验平台上的中型曝光试验适配器(i-SEEP)上安装SOLISS,使用1550nm带的激光与地面进行通信测试※2。该实验预计在2019年内完成。


图1:SOLISS系统FM(飞行模型) 图2:SOLISS系统FM结构概览

上图1和图2所示的SOLISS包括光通信单元、双轴平衡环和监控摄像头,以及多层隔热材料。此次配备的光通信单元,采用了索尼从20世纪70年代开始研发,并通过CD、MD、DVD、蓝光等实现商业化的光盘技术,具有高精度,低耗电,小型化,便于量产等特点。其重量约为1.2KG,剖面尺寸为90mm x 100mm,内部搭载了采用光盘技术的小型光控制装置。可进行双向通信,通过以太网规格的连接,可设想其在宇宙中也可以和地面进行网络连接。

为确保双轴平衡环的运行,SOLISS搭载了全天球相机,所拍摄的照片不仅可以经由ISS传送到地面,还可以使用SOLISS的光通信传送到地面。

※1 JAXA受日本国立科学技术振兴机构研究开发法人委托,负责“支持创新中心构建事业”(“为扩大人类生存和活动的地区/领域而开拓太阳系边界的开放式创新中心”),其中就“光通信模块实现远距离空间光通信的研究”,于2016年与索尼共同签订合作协议。

※2 与地面的通信测试由日本国立研究开发法人信息通信研究机构(NICT)的地面站进行。

JAXA理事 若田光一表示:

“远距离空间光通信技术是太空探索创新中心的第一次在轨演示,这是一项备受期待的技术。它作为一项基础性技术,可以帮助实现在地球旋转轨道上使用光通信技术进行海量数据通信。它不仅可以广泛应用于通信行业,未来还可以成为宇宙勘探领域的通信方式,例如可实现国际空间站,月球,火星圈与地球之间的通信,甚至和月球车的通信。此次希望号的使用,将使SOLISS的早期技术验证成为可能,我们希望将这些成果活用于未来的通信业务和勘探任务。”

索尼CSL总裁 北野宏明表示:

“远距离空间光通信技术可以推动地球上向实时信息化社会演进,未来可能极大地改变世界,例如扩大人类的生存区域、实现宇宙活动等。索尼CSL 将以此次在轨演示为契机,进一步完善远距离空间光通信系统,将其成果作为该技术实现社会应用及商业化的第一步。得益于此次有偿使用JAXA的希望号,我们避免了仅把SOLISS单独作为轨道上的小型卫星的一部分发射并进行在轨验证,使得光通信系统的研发进程向前迈了很大一步。实验完成后,我们将把由消费级部件打造而成的SOLISS回收至地面,并进行分析。我十分期待此举能够加快SOLISS的商业化进程。”

(本文译自日文原文,供参考)

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