本文来源：《美国宇航局的“心灵”飞船传递深空光+月球之外首次信息》，新华网，2021年11月23日。
美国宇航局的“心灵”飞船上的一项深空实验首次通过激光从月球之外的深空传递了一条信息，这一成就可能彻底改变飞船之间的通信方式。
这款名为深空光学通信（DSOC）的光学通信技术，在距离地球约1600万公里（1000万英里）的位置发送携带测试数据的近红外激光，这个距离是月球到地球距离的40倍之多。这项有史以来最远的光学通信示范，将激光从太空传输到加州帕洛玛天文台的哈勒望远镜。
DSOC作为心灵任务的两年技术示范，已经实现了“第一束光”，根据美国宇航局喷气推进实验室（JPL）的管理信息，这是一个极其精确的技术演示，利用激光转发器将激光对准了JPL位于塔山天文台的强大上行激光信标，然后DSOC的激光对准了相隔130公里（100英里）的加州理工学院观测站。
“实现第一束光是未来几个月内众多DSOC关键里程碑之一，为更高数据传输率的通信铺平了道路，以发送科学信息、高清图像和视频流，这将支持人类下一个巨大飞跃：将人类送上火星。”美国宇航局总部技术演示主任特鲁迪·科尔特在一份声明中说。
光学通信以前被用于地球轨道发送消息，但尚未有激光束的传输距离如此之远。激光束中的光子沿着相同的方向、相同的波长移动。激光通信可以通过将数据打包到这些光波的振荡中，编码携带着信息的光信号，并通过红外（对人类来说是看不见的）发送光束把数据传递到接收器。
通常，美国宇航局使用无线电波与远离月球的任务进行通信，两者都使用电磁波传输数据，而激光束的一个优势在于可以将更多数据打包到更紧密的波中。根据美国宇航局的数据显示，DSOC技术示范旨在实现传输速率比当前顶级无线电通信系统高10-100倍。
传输更多数据将使未来的任务携带更高分辨率的科学仪器，同时也可以更快地进行潜在的深空任务通信，例如从火星表面进行视频直播。
“光学通信对于科学家和研究人员来说是福音，他们总是希望从太空任务中获得更多收获，这将推动人类深空探索。” 美国宇航局空间通信与导航计划中高级通信和导航技术部主任杰森·米切尔博士说。“更多数据意味着更多发现。”
然而，还有一些挑战需要先验证。光学通信的传输距离越远，就越困难，因为它需要精确地指向激光束。另外，光子信号会变得更加微弱，需要更长的时间才能到达目的地，最终在通信中创建时滞时间。
在11月14日的测试中，光子在太空到地球的传播时间约为50秒。到达最远距离时，光子需要大约20分钟才能传回，这段时间足够长，地球和飞船都会进行移动，因此两者上的激光需要调整到这种位置变化。
到目前为止，这项创纪录的技术演示非常成功。「测试是第一次充分融合了地面设备和飞行转发器，需要DSOC和心灵操作团队紧密合作。」JPL的DSOC操作主管米拉·斯里尼瓦桑说。「这是一个巨大的挑战，我们还有很多工作要做，但是我们短时间内能够传输、接收和解码一些数据。」
或者，正如JPL的DSOC项目技术人员阿比·比斯瓦斯所说：“我们能够和深空交换‘光的比特’。” 远距离深空的光的比特交换可能是我们在太空探索中未来交流的一场游戏改变者。