【今日視點】

◎本報記者 張佳欣

也ye許xu幾ji十shi年nian後hou，當dang宇yu航hang員yuan登deng陸lu火huo星xing時shi，他ta們men需xu要yao新xin的de聯lian係xi方fang式shi，無wu論lun是shi彼bi此ci之zhi間jian的de交jiao流liu，還hai是shi與yu周zhou圍wei設she備bei的de聯lian係xi，或huo是shi與yu地di球qiu任ren務wu控kong製zhi中zhong心xin進jin行xing通tong信xin。遙yao遠yuan星xing球qiu上shang的de宇yu航hang員yuan更geng希xi望wang能neng與yu地di球qiu上shang的de親qin人ren進jin行xing視shi頻pin聊liao天tian，通tong話hua質zhi量liang清qing晰xi且qie無wu延yan遲chi。

但是，在火星連接地球上的WiFi似乎是不可能的，因為地球距離火星實在是太遙遠了。人們或許需要另一種策略。歐洲空間局（ESA）係統工程師克萊爾·帕菲特表示，建立良好的通信基礎設施對於人類完成火星任務至關重要。

太空旅行的未來發展必然伴隨著更好的通信方式的出現。那麼，火星上可能有互聯網嗎？

“精心編排的舞蹈”連接地火通信

國(guo)際(ji)宇(yu)航(hang)聯(lian)空(kong)間(jian)運(yun)輸(shu)委(wei)員(yuan)會(hui)副(fu)主(zhu)席(xi)楊(yang)宇(yu)光(guang)在(zai)接(jie)受(shou)科(ke)技(ji)日(ri)報(bao)記(ji)者(zhe)采(cai)訪(fang)時(shi)表(biao)示(shi)，人(ren)類(lei)在(zai)本(ben)世(shi)紀(ji)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)殖(zhi)民(min)火(huo)星(xing)的(de)，但(dan)有(you)必(bi)要(yao)在(zai)這(zhe)裏(li)建(jian)立(li)永(yong)久(jiu)駐(zhu)留(liu)基(ji)地(di)。基(ji)於(yu)這(zhe)一(yi)前(qian)提(ti)
，才(cai)要(yao)在(zai)火(huo)星(xing)上(shang)建(jian)立(li)互(hu)聯(lian)網(wang)。

不過，在人們搭建火星互聯網之前，首先要了解火星上現有的通信方式是如何運作的。

據美國《科學新聞》雜誌網站介紹
，地球與火星的許多通信都是通過火星中繼網絡進行的。目前


，在火星軌道上運行的5個探測器組成了這個網絡




，它向火星地麵任務發送指令
，並從它們那裏接收科學數據。這5個探測器是美國國家航空航天局（NASA）的火星勘測軌道飛行器
、火星大氣與揮發物演化探測器、火星奧德賽探測器和ESA的火星快車和微量氣體軌道飛行器。NASA將其描述為“一支精心編排的舞蹈”。

ESA目前正在探討“火星通信和導航基礎設施”概(gai)念(nian)。如(ru)果(guo)繼(ji)續(xu)推(tui)進(jin)，該(gai)項(xiang)目(mu)將(jiang)強(qiang)化(hua)目(mu)前(qian)的(de)中(zhong)繼(ji)網(wang)絡(luo)，並(bing)開(kai)發(fa)一(yi)套(tao)與(yu)通(tong)信(xin)和(he)導(dao)航(hang)相(xiang)關(guan)的(de)有(you)效(xiao)載(zai)荷(he)
，可(ke)搭(da)載(zai)在(zai)任(ren)何(he)前(qian)往(wang)火(huo)星(xing)的(de)飛(fei)行(xing)器(qi)上(shang)。一(yi)旦(dan)部(bu)署(shu)到(dao)軌(gui)道(dao)上(shang)
，這(zhe)些(xie)有(you)效(xiao)載(zai)荷(he)將(jiang)充(chong)當(dang)節(jie)點(dian)
，在(zai)火(huo)星(xing)上(shang)提(ti)供(gong)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)。它(ta)們(men)也(ye)可(ke)留(liu)在(zai)那(na)裏(li)
，供(gong)未(wei)來(lai)的(de)任(ren)務(wu)使(shi)用(yong)。

太空激光通信是關鍵技術

雖然傳統的無線電頻率足以滿足低數據速率
，但使用激光鏈路可在同一時間幀內傳輸10到100倍的數據。由於光波的頻率更高，是無線電波的數十萬倍，可容納更多的信息。因此，這種類型的光信號正是空間通信的發展方向。

“激光通信是太空寬帶所需的關鍵技術。”楊宇光介紹說，“激光通信是一種利用激光光束進行信息傳輸的通信技術，屬於電磁波的一種。相對於傳統的無線電波通信，激光通信具有許多優勢。”

jutieryan
，jiguangtongxindeguangboduan
，juyouhengaodepinlv，yincinengshixiangenggaodeshujuchuanshusulv。jiguangtongxinyenengjiangguangdenenglianggaodujizhongzaiyigexiaodekongjianfanweinei
，tongxinshisuoxudenengliangxiangduijiaodi，youzhuyujiangditongxinxitongdenenghao。jiguangshufasanjiaoxiao，shitongxinxinhaonenggengzhunquedichuanshudaomubiaodidian。ciwai，xiangduiyuwuxiandianbo
，jiguangtongxinzaidaqicengyiwaidezhenkonghuanjingzhongshoudaodeganraojiaoshao，biaoxiangengweiwending。

NASA的“普賽克”號航天器於去年10月升空，其中一個重要任務就是引入深空光通信（DSOC）係統
，測試激光通信的可行性。DSOC不僅代表著深空通信能力的增強，而且代表著範式的轉變

，有望徹底改變深空任務。

去年11月中旬
，“普賽克”號航天器從1600萬公裏的距離向地球發送了數據。12月，它從3100萬公裏外發送了一段可愛貓咪的視頻。這是NASA首次使用激光從深空傳輸視頻。

ESA也在探索長距離光通信。一項名為ScyLight的項目正在支持光學和量子技術的研究和開發，以實現安全、快速的太空數據通信。

搭建火星互聯網的構想

楊宇光向記者描述了其構想：未(wei)來(lai)
，如(ru)果(guo)想(xiang)在(zai)火(huo)星(xing)上(shang)網(wang)

，那(na)麼(me)應(ying)該(gai)在(zai)地(di)球(qiu)軌(gui)道(dao)和(he)火(huo)星(xing)軌(gui)道(dao)上(shang)分(fen)別(bie)設(she)有(you)一(yi)個(ge)大(da)型(xing)中(zhong)繼(ji)站(zhan)。兩(liang)個(ge)中(zhong)繼(ji)站(zhan)之(zhi)間(jian)可(ke)使(shi)用(yong)激(ji)光(guang)通(tong)信(xin)，而(er)中(zhong)繼(ji)站(zhan)與(yu)地(di)球(qiu)和(he)火(huo)星(xing)之(zhi)間(jian)則(ze)分(fen)別(bie)使(shi)用(yong)無(wu)線(xian)電(dian)通(tong)信(xin)。

楊宇光表示，當太陽運行到地球和火星之間時
，由於太陽的電磁波譜很寬，必然會對地火通信產生幹擾。屆時
，在日地拉格朗日L4
、L5點設置兩個中繼站，可規避太陽遮擋的問題。

去年6月，德國柏林工業大學的托比亞斯·普範策爾特和大衛·貝姆巴赫提出，圍繞火星運行的衛星群可為這顆紅色星球提供分支互聯網。

擬議中的火星網絡將類似於太空探索技術公司（SpaceX）運營的“星鏈”係xi統tong。在zai地di球qiu上shang，通tong過guo衛wei星xing覆fu蓋gai寬kuan帶dai互hu聯lian網wang和he移yi動dong電dian話hua的de成cheng本ben很hen高gao。但dan在zai火huo星xing上shang，這zhe樣yang的de係xi統tong可ke能neng比bi在zai地di球qiu上shang建jian立li一yi個ge龐pang大da的de網wang絡luo更geng便bian宜yi、更容易。

普範策爾特和貝姆巴赫利用邊緣計算推導出

，由81顆圍繞火星的低軌衛星組成的星座足以覆蓋整個火星。它們將提供一個本地通信係統，成為地球互聯網的延伸。