未来的宇航员可以用激光打电话吗？这种激光技术能实现吗？

一种新的激光技术可以提高深空通信的质量，使人类更容易突破最终边界的界限。

当今的大多数太空通信都依赖于无线电信号。

但是它们在传播时会衍射和变宽，就像光或任何其他电磁波一样。

瑞典查尔莫斯理工大学的光子学研究员彼得·安德森是《光：科学与应用》一项新研究的合著者，他说：“从月球发射到地球的无线电束，通常会扩散到整个大陆。

” 相反，他指出，“激光束会发散到半径两公里左右。

从火星这样的地方捕捉足够的航天无线电信号需要一个非常大的盘子。

麻省理工学院林肯实验室的光通信工程师布莱恩·罗宾逊(Bryan Robinson)说，美国宇航局最宽的接收器跨度为70米，他没有参与这项研究:“它就像一个足球场，位于指向火星的万向节上。

激光通信可以与宽约20厘米（个人比萨饼的大小）的接收器一起使用，并且会聚的激光束可以承载比无线电更多的信息。

但是，激光信号是以较低的功率电平传输的，一旦接收到激光信号，就必须对其进行艰巨的放大处理。

研究人员的新接收器通过操纵光子之间的相互作用来放大输入信号而不降低其质量，这种技术称为相位敏感放大(PSA)。

罗宾逊说，这种方法“非常有趣”，因为今天的放大器增加了失真的“噪声”实验性的变压吸附系统足够灵敏，通过模拟深空真空和增加衍射以模拟距离的实验室设置，每秒钟可以接收前所未有的10.5千兆位无噪声信息。

下一个挑战将是克服地球大气层造成的扭曲。

2013年，林肯实验室和NASA成功地测试了航天器与地球之间的另一种激光传输类型。

这种方法使用光子计数接收器，当单个光粒子撞击探测器时，它会进行计数。

它非常有效地传输数据，这些数据可以用数字编码，但计数器只能在华氏454度下工作。

变压吸附接收器在室温下工作。

与这些项目无关的行星科学家Tanya Harrison表示，尽管面临挑战，但完善此类通信系统将是“很大的事情”。

哈里森正在通过卫星绘制火星图，并对无线电传输的局限感到沮丧。

目前，无线电数据以1990年代初期调制解调器的速度和保真度从火星传播到地球。

哈里森说：“绕红色星球运行的卫星“所能接收的数据量要比其实际发送回来的数据量高出一个数量级。

基本上，如果我们有光通信，我们可以做更多的科学。