華盛頓消息：激光武器可以燒毀以光速行進(jìn)的目標(biāo)、來自海軍艦艇和陸軍作戰(zhàn)車輛的火力，并且很可能在未來幾年從戰(zhàn)斗機(jī)甚至洲際彈道導(dǎo)彈攔截器上發(fā)射以進(jìn)行導(dǎo)彈防御…… 但是太空中的激光通信如何大規(guī)模加快網(wǎng)絡(luò)連接？支持激光的光學(xué)和光子學(xué)能否在高風(fēng)險、時間敏感的戰(zhàn)爭網(wǎng)絡(luò)中提供超高速、大帶寬、安全和簡化的信息傳輸？五角大樓武器開發(fā)商和一些行業(yè)參與者現(xiàn)在表示有可能實現(xiàn)。
事實上，激光很快被證明是高速數(shù)據(jù)連接的一種極其有效和更安全的選擇，能夠在衛(wèi)星和衛(wèi)星以及空中、海上和地面資產(chǎn)之間以幾乎瞬時的方式共享數(shù)百 GB 的信息。通用原子（General Atomics）公司 是五角大樓為數(shù)不多的從事激光通信的行業(yè)合作伙伴之一，該合作伙伴與太空發(fā)展署合作發(fā)射小型、烤箱大小的、能夠共享激光生成數(shù)據(jù)的航天器。太空非常有利于激光應(yīng)用，因為在地球大氣層之外有更少的天氣障礙和更少的光束衰減。激光技術(shù)可以大幅降低延遲。
“當(dāng)您考慮射頻通信時，您必須考慮相當(dāng)大的電磁波束。你說的是 300 到幾 1000 英尺之間的東西，這些衛(wèi)星產(chǎn)生的信號特征非常非常明顯。當(dāng)您談?wù)摴馔ㄐ偶す馄鲿r，這些光斑要小得多，”通用原子電磁系統(tǒng)公司導(dǎo)彈防御和空間系統(tǒng)副總裁尼克·布奇在接受采訪時表示。
尼克·布奇解釋說，太空中的激光連接可以通過快速將分散在全球各地的通信節(jié)點聯(lián)網(wǎng)，大大縮短任何地理差距。這種實時、遠(yuǎn)距離和更安全網(wǎng)絡(luò)的前景與五角大樓快速推進(jìn)“聯(lián)合全域指揮和控制”或 JADC2 計劃密切相關(guān)，該計劃旨在減少跨域傳感器到射手的時間和設(shè)計一系列分散但安全聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)狀或互連節(jié)點和數(shù)據(jù)點，跨越空中、陸地、海洋和太空領(lǐng)域以及遙遠(yuǎn)的距離。
“鑒于對 JADC2 的軍種貢獻(xiàn)，這有許多潛在的應(yīng)用。想想看，如果我能用非常靈活的傳感器在太空中收集信息，那么我就可以看到地球上的很多東西。我需要將這些信息提供給某個地方的作戰(zhàn)人員，以便人工完成工作，”尼克·布奇 說。
通用原子公司和航天發(fā)展局正在為即將進(jìn)行的大規(guī)模演示做準(zhǔn)備，其中兩架由 GA 制造的 12U 立方體衛(wèi)星航天器將使用紅外和激光通信技術(shù)在太空中發(fā)射和通信。
“如果我可以在一堆不同的衛(wèi)星之間進(jìn)行通信，我現(xiàn)在可以更快地做到這一點。如果我需要從世界一個地方的衛(wèi)星向世界另一個地方的運(yùn)營商獲取信息，我可以在一個架構(gòu)內(nèi)進(jìn)行快速跳轉(zhuǎn)，”尼克·布奇說。
一旦發(fā)射到太空，兩顆 GA 衛(wèi)星將開始分離，從幾百英里開始，然后將范圍擴(kuò)大到 1,000 多公里。GA 開發(fā)人員解釋說，該演示將包含許多實驗來評估運(yùn)動、定位、帶寬有多高，并檢查延遲等問題。
“我們將跟蹤帶寬有多高。我們將以 2 Gb 到 5 Gb 的速度進(jìn)行通信……這是我們的目標(biāo)，”尼克·布奇說。
天基激光光學(xué)的成功在很大程度上依賴于收集、提取、組織和處理大量數(shù)據(jù)的能力，這是 GA 開發(fā)人員試圖通過設(shè)計光通信終端來解決的問題。
“我們知道這將需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施，因此我們將需要大量的終端，因此我們在我們的光通信設(shè)計中內(nèi)置了我們認(rèn)為其他人沒有做到的模塊化和可制造性。
因此，它使我們能夠做的是能夠構(gòu)建一個終端，該終端可以在不同范圍、不同速度和不同領(lǐng)域進(jìn)行通信，”尼克·布奇補(bǔ)充道。
作者簡介：克里斯奧斯本是國家利益的國防編輯。奧斯本此前曾在五角大樓擔(dān)任陸軍助理部長辦公室采購、后勤和技術(shù)部門的高素質(zhì)專家。奧斯本還曾在國家電視網(wǎng)絡(luò)擔(dān)任主播和空中軍事專家。他曾作為客座軍事專家出現(xiàn)在?？怂剐侣?、MSNBC、軍事頻道和歷史頻道。他還擁有哥倫比亞大學(xué)比較文學(xué)碩士學(xué)位。
