来自火星的 Skype 会话

好奇号探测器的自拍在地球上赢得了大量粉丝，但它们的到来完全依赖于深空网络 (DSN)。DSN 是一个被忽视且过度劳累的、由 50 年前安装在世界偏远地区的无线电天线组成的集合。

正如 FM 广播电台将歌曲嵌入到收音机波中，然后您的车载音响将其翻译成席琳·迪翁的劲歌金曲一样，太空任务也会嵌入数据（但通常不是语音传输），DSN 天线会将这些数据转换为图像和其他航天器信息。该网络的 15 个碟形天线可以跟踪、发送指令并从 30 多个任务下载数据。

DSN 的碟形天线非常灵敏——例如，能够探测到太阳系边缘旅行者号发出的微弱信号。DSN 项目经理、位于加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室的 Alaudin Bhanji 表示：“当信号到达时，其功率甚至不到十亿分之一的十亿分之一瓦。”“这比数字手表所需的功率低 200 亿倍。”

问题是无线电通信的数据传输速率很慢。通过无线电 DSN 下载好奇号的 1.5 GB 视频可能需要长达六个小时。想象一下，以这种速度尝试与未来的火星殖民者进行 Skype 通话会有多么令人沮丧。

这就是一种新技术——光学通信——发挥作用的地方，它将数据嵌入到激光束而不是无线电波中。作为这项技术的测试，美国宇航局最新的月球探测器 LADEE 配备了一个“月球激光”系统，其通信速度几乎是好奇号基于 DSN 的发射器的近 20,000 倍。随着这一概念的成功验证，该机构计划在 2017 年发射另一个快速通信系统，以在低风险环境中找出激光的极限和后勤问题。

美国宇航局打算从 2025 年开始将此类高速系统作为航天器的标准配置，前提是联邦预算能够支持它们对数据的大量需求；它们将能够以 2 到 10 倍的速度下载那 1.5 GB 的视频。

当航天器配备激光信标时，DSN 将需要一套补充的激光探测望远镜。但是现有的无线电碟形天线——它们缓慢而稳定的近亲——至少会与今天的探测器和漫游车一样继续运行。毕竟，37 岁的旅行者号离我们太远了，无法对其进行光学通信的改造。

就像 DSN 在 45 年前直播了人类首次踏上月球的画面一样，Bhanji 设想，当人类克服下一个载人航天挑战时，激光驱动的网络也将做同样的事情。他说：“我们可能会回忆起那些了不起的日子，当时天线直播了人类首次踏上火星地表的超高清视频。“没有人知道那将何时发生，但我可以向您保证，当它发生时，DSN 将在那里。”