如果一切按计划进行，当 NASA 高耸的太空发射系统火箭于 2024 年 11 月发射时，Artemis 2 任务将搭载四名宇航员和一款尖端的通信设备。
十多年来，该航天局一直在开发一种基于红外激光的新通信方法，以取代其传输速率较低的旧式笨重无线电系统。一旦进入太空，Orion Artemis 2 光学通信系统（简称“O2O”）将在任务的几个阶段进行测试，以在 Orion 和地球之间传输视频、图像、程序、飞行计划和语音通信。
Artemis 2 太空激光
Artemis 2 不会登陆月球——Orion 飞船能够在大气层再入并溅落到地球海洋，但不能着陆在陆地上。它将绕月飞行，距离月球 40,000 英里，同时将以千兆字节为单位的月球影像传输回地球。O2O 一次可以传输约 30 部流媒体高清电影的内容。
NASA 项目经理 Steven Horowitz 在一份新闻稿中说：“我们的想法是通过激光链路实现与月球之间的高清视频传输。”“如果你还记得阿波罗任务中的图像，它们都很模糊，难以看清，但 O2O 将使 Artemis 宇航员能够发送更加生动和详细的视频和图像。”
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NASA 是如何开发激光通信的？
深空载人探索技术要求它能在极端条件下运行，因此工程师们花费了许多年才将其完善。第一个重要里程碑出现在 2013 年，当时像汽水罐一样大小的月球大气尘埃和环境探测器（LADEE）飞往月球，并使用激光向地球传输数据。
2013 年 10 月 18 日，这个小型机器人飞行器通过激光与位于新墨西哥州拉斯克鲁塞斯 NASA 白沙综合设施的地面站连接，并发送了高清视频流到月球和从月球发送回来。
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太空通信的下一步
现在激光通信已经证明了其有效性，NASA 开始向地球轨道发射新的激光基础设施，用于发送和接收消息以及研究新技术。在 2014 年至 2017 年之间，国际空间站（ISS）安装了一个名为 OPALS（光学通信科学载荷）的系统，它与地球进行激光通信，最初发送了一条高清的“Hello World!”信息。
NASA 还发射了几颗小型激光卫星和一个重要的中继器，能够接收消息并将其发送给该机构的接收站。为了避开云层，NASA 在夏威夷、加利福尼亚和新墨西哥建造了这些设施（看起来像小型天文台），那里的望远镜可以精确定位近红外光。
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Artemis 2 通信系统
O2O 包含一个 4 英寸的小型望远镜和一个用于处理数据的调制解调器，这些组件已经在“振动台”和真空室中进行了严格的测试。调制解调器将原始计算机数据转换为光信号，反之亦然——这与旧式拨号调制解调器的工作原理类似。
机组人员将使用高速链路接收指令和传输实验结果，并且与国际空间站的宇航员一样，他们将有能力将自己的图像广播到地球互联网。
激光通信的未来
不要指望激光通信会很快取代光纤网络——到目前为止，前者需要卫星来中继消息，或者需要清晰的视线。
一个类似的系统可能在量子计算中有用，它无法在长距离上使用光纤电缆。JPL 的研究人员开发的新型光子探测器可能提供所需的极高灵敏度。
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