美国国家航空航天局（NASA）的深空光通信（DSOC）技术演示任务已成功完成为期两年的演示，标志着太空探索通信技术的一项重大进步。该实验利用激光信号，在数百万英里的距离上实现了可靠的数据传输、接收和解码，其通信距离堪比地火之间，验证了激光通信在深空探索中的巨大潜力，并为未来更远距离、更高带宽的数据传输铺平了道路。
DSOC实验于2023年10月随“灵神星”（Psyche）探测器一同发射升空，旨在革新航天器与地球之间的通信方式。该实验采用近红外激光进行数据传输，相比传统的射频通信，其数据传输速率预计可提高10至100倍，使得从火星等遥远星球回传高清视频和海量科学数据变得前所未有的高效。
在演示过程中，DSOC创造了多项纪录。2023年12月11日，该系统从1900万英里（约3000万公里）的距离成功传输了超高清视频，达到了系统最大比特率267兆比特每秒。随后，在2024年12月3日，实验将数据下行距离推至3.07亿英里（约4.94亿公里），超过了地火之间的平均距离，并总计接收了13.6太比特的数据。
NASA代理局长肖恩·达菲强调，激光通信技术的进步使我们能够更快地从火星表面传输高清视频和宝贵数据，并指出技术是发现的关键。NASA太空技术任务理事会副署长克莱顿·特纳补充说，NASA通过在严酷的太空环境中测试硬件来了解其极限并验证其能力。
DSOC实验由NASA喷气推进实验室（JPL）管理，包括“灵神星”探测器上的飞行激光收发器和两个地面站。JPL的桌山天文台部署了一个强大的上行激光器，向“灵神星”发送激光信标，辅助其收发器精确瞄准地球。尽管“灵神星”和地球都在高速运动，信号传输也需要数分钟时间，但NASA团队通过精确的指向控制，成功建立了通信链路，证明了光通信能够支持未来的太阳系任务。
该实验的成功也离不开地面观测设施的支持。加州理工学院的帕洛马天文台凭借其200英寸望远镜，作为主要的下行接收站，收集微弱的光子并由高效率探测器阵列进行处理。JPL的Abi Biswas技术专家表示，团队克服了天气和野火等挑战，通过每周的光学数据传输和接收，不断优化性能，将这项深空通信技术推向极限。
此外，DSOC还探索了多种接收方式，包括在深空网络金石综合体的混合射频-光学天线进行数据下行。该天线配备了七面镜子，能够同时接收射频和光学信号。同时，利用帕洛马天文台和桌山天文台的小型望远镜接收同一信号的“阵列”技术，也进一步增强了弱信号的接收能力和系统的冗余性。
NASA SCaN项目副署长凯文·科金斯指出，太空探索的演进需要不断提升数据传输能力，而激光通信将是满足未来月球和火星任务高分辨率图像及仪器数据需求的关键补充。尽管“灵神星”探测器在2025年4月曾遭遇燃料管压力骤降问题，但NASA团队通过切换至备用燃料管，成功化解了危机，使任务得以继续。该探测器预计于2029年抵达富含金属的小行星“灵神星”，为研究行星形成和分化过程提供前所未有的见解。
DSOC实验的成功不仅标志着深空通信技术的一次飞跃，也为人类探索宇宙的更深处带来了无限可能，预示着一个数据传输的新纪元。