位于西澳大利亚大学的”TeraNet”，这是一项致力于高速空间光学通信的地面站网络项目，已经成功地从一颗在低地球轨道运行的德国卫星接收到激光信号。这一科技突破性事件为太空与地球间的通信带宽提升1000倍奠定了基础。
此次，TeraNet与OSIRISv1进行的激光通信测试标志着西澳大利亚州开始向使用高速激光技术替代过时无线电系统迈进了重要的一步。此项网络得到了澳大利亚政府的资助，并旨在支持多项任务以及增强跨多部门的数据传输能力。
突破性激光通信测试
由国际射电天文学研究中心（ICRAR）西澳大学节点副教授Sascha Schediwy领导的TeraNet团队成功接收到了来自OSIRISv1的激光信号。OSIRISv1是德国航空航天中心（DLR）通信与导航研究所的激光通信有效载荷，安装在斯图加特大学的Flying Laptop卫星上。这些信号是在上周四卫星飞越时由两个TeraNet光学地面站探测到的。
“这次演示对于在西澳大利亚建立下一代空间通信网络来说是关键的一步。下一步包括将该网络与目前正在澳大利亚和世界各地开发的其他光学地面站连接起来。”Schediwy副教授说。
激光相对于无线电在空间通信中的优势
相较于传统的无线无线电信号，TeraNet地面站使用的激光技术能够在太空卫星与地球用户之间传输数据。由于激光的工作频率远高于无线电，因此其数据传输速度可能达到每秒1000千兆比特，每秒可以传输更多的数据。
自近70年前第一颗人造卫星Sputnik 1发射以来，无线无线电技术一直被用于从太空进行通信，而这项技术自那时以来一直保持相对不变。随着太空中卫星数量的增加，每一颗新卫星都能产生更多的数据，现在在将数据传回地球方面存在一个关键的空间瓶颈。
克服激光通信中的天气挑战
尽管激光通信非常适合解决这个问题，但其缺点是激光信号会被云和雨打断。为了缓解这一不利因素，TeraNet团队正在通过在西澳大利亚州建立一个由三个地面站组成的网络来应对。这意味着当一个地面站站点的天气多云时，卫星可以将数据下载到另一个天空晴朗的站点。
此外，接收卫星激光信号的两个TeraNet地面站中的一个，建在一辆定制的吉普卡车的后面。这意味着它可以快速部署到需要超高速空间通信的地点，例如传统通信链路因自然灾害而中断的偏远社区。
对地球和空间运行的影响
高速激光通信来自太空的能力将彻底改变地球观测卫星的数据传输方式，显著增强和保护军事通信网络，并支持自主采矿作业等部门的安全远程操作，以及国家灾害规划和响应。
2023年，位于ICRAR的TeraNet团队获得了澳大利亚政府、西澳大利亚州政府和西澳大学的资助，成为澳大利亚航天局月球到火星演示任务资助计划的一部分。这个耗资630万美元的项目支持在西澳大利亚州建造三个TeraNet光学地面站，德国航空航天中心（DLR）为其配备的在轨卫星提供实物访问。
TeraNet的扩展网络和未来目标
TeraNet不仅会支持在低地球轨道和月球之间运行的多个国际空间任务，还将使用经过验证的传统光通信标准和更先进的光学技术，包括深空通信、超高速相干通信、量子安全通信以及光学定位和定时。
该网络包括位于西澳大学的一个地面站、位于珀斯以北300公里的Mingenew Space Precinct的第二个地面站，以及正在欧洲航天局New Norcia设施调试的一个移动地面站。
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