月球上面也可以上網？利用激光望遠鏡系統比射頻傳輸速度快4000倍！

鑒於我們處在太空探索和發現的一個激動人心時期，我們的互聯網需求可能很快就會超出地球範圍。考慮到這一點，我們先來談談月球的互聯網接入問題。

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互聯網的真正價值是它能夠使主機和計算機之間的數據傳輸變得很容易，但這並非長距離共享信息的唯一方式。對於與太空探索有關的數據傳輸，通常都會使用射頻數據傳輸(即無線電頻率數據傳輸)技術，因為其可靠和簡單，儘管很慢。

然而，對快速信息傳輸的需求變得越來越重要，並且隨著未來更多的衛星和遠距離的太空旅行，我們將需要更快的傳輸速度。如果採用射頻數據傳輸技術，高解析度圖像以及視頻需要大量的時間才能完成傳輸，這在一個渴望速度和即時滿足的社會中根本行不通。

鑒於此，麻省理工學院(MIT)和美國宇航局(NASA)的研究人員聯合起來解決這個問題。經過多年的不懈努力，科學家已經開發出一種基於激光的望遠鏡系統，可以給未來月球上的宇航員以及深空探測提供快速的互聯網接入。

激光望遠鏡系統的原理如下：四架地面望遠鏡把經過編碼的紅外脈衝發射到太空中，然後被安裝在繞月球運轉的衛星上的望遠鏡捕獲。地球大氣會輕微地干擾脈衝信號，這就是為什麼需要發射四個同步的脈衝信號，這能使連接保持穩定和完整。隨後，衛星上的望遠鏡把紅外光束聚焦到光纖上，光纖中的光檢器把光的閃爍解釋為電脈衝，然後再將其轉換成數據資料。

然而，跨越從地球到月球的近40萬公里會帶來嚴峻的挑戰。研究人員承認，由於大氣的干擾(使光彎曲)，信號相當不穩定，並且望遠鏡還需要不斷重新計算以匹配軌道上的衛星。儘管如此，從地球到月球的下載和上載速度非常驚人，實際上比美國的平均網速還快。

利用激光望遠鏡系統，在如此遠距離的情況下，上載速度達到了19 Mb/s。而下載傳輸速率甚至更快，達到了驚人的622 Mb/s，比現有的射頻傳輸速度快4000多倍!

為什麼互聯網在月球上真的很重要?

那麼，鑒於大多數人永遠不會登上月球，或者甚至宇宙飛船，所以很難想到這樣一個強大的互聯網傳輸系統的實際用途。不過，要想想那些長年累月生活在太空的宇航員!太空站上的宇航員將能夠使用這項技術觀看他們喜歡的網路節目，說不定他們也想追劇。

然而，從功能和科學的角度來看，能夠在外太空提供快速的互聯網連接意味著信息可以更高效地傳回地球。例如，在2015年飛掠冥王星的新地平線號探測器，平均傳輸速率僅為1.5 Kb/s，其收集到的數據耗時一年多才全部傳回地球。此外，一旦我們在月球上建立了殖民地，我們將能夠與地球上的親朋好友分享月球生活!

雖然這項技術肯定有局限性，但肯定還會再進一步發展。在更遙遠的未來，隨著人類更加深入到太空，這將需要進一步擴大互聯網的覆蓋面。當人類踏上火星時，說不定他們可以在這顆紅色星球上直接下載《火星救援》呢!

值班主任：曹樂平

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