美国陆军、NASA及多家私营公司正寻求研发可大幅增加带宽且价格低廉的微型光学通信（激光）卫星。近日，美航空航天公司宣布为NASA成功进行了一项试验，试验中输出带宽比当前使用无线电波的军事卫星高50倍。

军事需要

大卫·巴塞特少将是陆军指挥、控制、通信战术执行官（PEO-C3T）。他表示，近期在联合战备训练中心进行的旨在模拟现实作战条件的演习中，陆军某旅级指挥部卫星链路的传输速率为每秒2兆。相比之下，他的一个小组成员刚刚创下每秒70兆的速率记录。可见仅仅一名士兵的速度就是一个旅的35倍。

战乱国家通常缺乏基站和光纤一级网络，即使是已有的通信设施也有可能随时被摧毁。所以陆军必须携带自己的通信基础设施，并在移动和交战状态下工作。这种系统通常依赖wifi网络（基本上是无线电和计算机），以及由卫星提供的远程射频链路。

激光卫星的优势

激光束并不像无线电那样容易穿透大气层，但也更难以拦截。这是因为无线电波分布区域广泛，任何第三方均可以接收或者发送信号进行干扰。然而，要阻止激光，则必须切断发射器和接收器之间的直接连接，因此难度更大。

很多部门对激光（光学）通信感兴趣，NASA的光学通信和传感演示器（OCSD）可向大气层发射激光。激光束来自近地轨道的一对“立方体卫星”（分别是AeroCube-7B 和 AeroCube-7C），每颗卫星重量仅为5磅（约2.27千克）。从军事角度看，在未来太空战中，大量小型廉价卫星比少量昂贵卫星更加难以摧毁。

特点及研究现状

该项目与五角大楼曾经在T-SAT（转型卫星）项目下尝试开发的大型激光通信卫星形成鲜明对比。OCSD“立方体卫星”小巧且简单，甚至没有可调镜片供其瞄准。它使用先进的操纵系统——配置微星追踪器——在加州威尔逊山天文台的条件下，可在1/40度范围内瞄准预定目标。（加利福尼亚航空航天公司表示，之前最好卫星的准确度仅为1度，在地球到轨道距离上很容易丢失目标。）它甚至不使用火箭燃料，而是携带小罐水以蒸汽形式喷出。

加利福尼亚航空航天公司表示，该试验中太空到地面的链路速度最高记录为每秒100兆。这是相同尺寸的传统（无线电）通信卫星带宽（每秒2兆）的50倍。但是NASA相信“经过简单升级姿态控制系统，将能够实现每秒2.5吉比特（2.5 Gb/s）或更高的下载速度”。

尽管NASA对测试感兴趣，但目前并未实现从一颗卫星到另一颗的直接通信，也尚未测试反方向从地面基站到卫星的上行链路。这需要新硬件，包括地面终端设备以及可安装在“立方体卫星”上的高效接收器。

（本文来源：国防科技网）