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2016年1月31日 星期日
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歐建太空激光通訊時代


地球上空有過千個人造衛星,但原來這些衛星與地面間聯繫並沒有我們想像般密切,一般衛星每圍繞地球公轉一周,只有1/10時間能夠傳回訊息。為改善衛星與地面通訊效率,歐洲研發出有「太空資訊高速公路」之稱的歐洲數據中繼衛星系統(EDRS),運用激光通訊技術將人造衛星的數據全天候高速傳往地球,首個中繼衛星前晚成功發射。一旦EDRS完成,未來科學家能更有效地利用太空觀測數據,預測地震和洪水等自然災害。

搭載EDRS-A中轉衛星的火箭,前晚在哈薩克斯坦升空,並成功進入離地面3.6萬公里的軌道。EDRS-A可以用1.8Gbps的速度,向地球或其他人造衛星收發數據,相當於每秒傳送1米長書架上所有書本內容,一日內可傳輸高達50TB數據。

定點軌道運行 高度加密

EDRS計劃耗資5億歐元(約42億港元),由歐洲太空總署(ESA)與空中巴士國防與航天部門合作。計劃原理是將EDRS-A等資訊中繼站送至地球同步軌道、即永遠停留在地球某一點上空的軌道運行,人造衛星和國際太空站會用激光將數據傳往中繼站,中繼站再以無線電形式,傳送數據給地面監測站。目前人造衛星若要把數據傳回地球,必須在「看見」所屬地面監測站時才能進行,導致數據出現延遲。

EDRS除傳訊速度極快外,資訊保安也非常嚴密。首先,EDRS地面監測站均設在歐洲,可獨立於加拿大、美國及俄羅斯等國運作。EDRS計劃主管威廷指出,EDRS使用激光傳輸,寬度只有約300米,除非有人飛進該範圍內,否則無法竊聽資訊。EDRS中繼站與地球的通訊也將高度加密。同時,由於接收器一次只能接收一道激光,故不存在干擾問題。此外,激光狹窄代表接收器體積可縮小,能源消耗亦較低,省下不少成本,還能避免過多衛星環繞地球造成的擁擠問題。

無法傳至多個監測站

歐洲預計將於明年中發射第二枚中繼站EDRS-C。不過,威廷表示,EDRS不會取代傳統無線電通訊,只會互補不足,因無線電可同時將資訊傳至多個地面監測站,但激光只能一次傳給一個目標。 ■路透社/Ars Techica網站

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