英國航天局資助開發基於雷射的新型衛星通信系統


英國航天局向諾森比亞大學提供了近65萬英鎊的資金,用於繼續開展其世界領先的工作:開發首個可用於商業用途的雷射衛星間通信系統。目前,衛星使用無線電頻率來傳輸數據,但這在速度、容量和數據安全方面是有限的。然而,諾森比亞大學的研究人員正在努力為小型衛星(稱為CubeSats)開發一種新的基於雷射的通信系統,它有可能改變衛星通信行業。

通過使用雷射而不是無線電頻率,CubeSats變得更加安全且每秒可以傳輸1000倍的數據。

該大學去年獲得了36萬英鎊的資金,用於運行該項目的發現階段。而最新一筆資金使獲得的支持總金額超過100萬英鎊,將足以使研究團隊能夠在未來12個月內建造和測試他們的雷射系統。

諾森比亞大學正在領導這項研究,與達勒姆大學先進儀器中心、位於蓋茨黑德的衛星通信技術公司e2E集團和位於諾丁漢的電信和電子製造公司SMS電子有限公司合作。

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他們計劃將三顆立方體衛星拼接在一起,做成一個與鞋盒差不多大小的設備以容納新的雷射通信系統。這構成了一個巨大的挑戰,因為它需要對通常用於更大規模的技術進行重新設計和開發,以適應這種更小的設備,並能承受太空中的大氣條件。

他們的最終目標是為主要的全球組織和電信供應商開發一種現成的產品,這種產品可以很容易和廉價地被送入軌道,並將改善空間的數據傳輸。它還將改善對地球上環境問題的實時衛星監測,使氣候科學家能夠看到高解析度的圖像,甚至是偏遠地區的直播。

希望第一批設備將在2023年初準備好進行廣泛的測試,目標是在2025年前將其送入軌道。

英國航天局宣布通過其國家空間創新計劃獲得了近700萬英鎊的資金。諾森比亞是英國11個領先組織之一,包括企業和其他三所大學–劍橋大學、愛丁堡大學和開放大學–獲得了一部分資金,以將空間創新的最新進展付諸實施。

大多數項目的重點是氣候變化或環境管理,但諾森比亞大學是唯一獲得資助的與衛星通信有關的項目,這是對東北地區圍繞衛星通信技術開展的世界領先工作的認可。

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諾森比亞大學日地科學研究小組的太陽物理學家Eamon Scullion博士正在領導這個項目。他說。 “我們非常高興能夠獲得這筆資金來推進我們的研究。這個獎項將使我們能夠進入我們計劃的下一階段,在那裡我們可以將我們的想法付諸實踐,建立和測試我們的設計。這不是一個簡單的壯舉。我們需要精心設計、測試並使電子板、光學雷射器、接收器和發射器小型化,使其能夠在衛星上安裝在一起,並獲得’太空資格’,這意味著它們將被測試以確保它們在軌道上繼續以最佳水平工作,應對輻射、大氣阻力和極冷的太空溫度的影響。”

杜倫大學先進儀器中心的技術開發負責人Cyril Bourgenot補充說:”這項新技術將使衛星之間的通信達到前所未有的速度。在這個項目中,所面臨的挑戰是將所有這些尖端技術裝入僅有三個立方體衛星單元,基本上只有一個威士忌酒瓶盒的大小。”

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諾森比亞大學負責研究的副校長Louise Bracken教授說。 “政府最近推出了國家空間戰略,其中概述了其發展英國空間部門的長期計劃,而衛星通信是其中的一個關鍵因素。我們的日地科學研究小組近年來不斷壯大,正在成為諾森比亞大學獨特的卓越研究領域之一,影響力越來越大,並得到主要研究資助者和商業夥伴的認可。尤其令人高興的是,看到諾森比亞大學在這一領域的工作被認可為如此具有創新性,更何況政府對未來十年的衛星通信投資非常重視。”

科學部長喬治-弗里曼說,這些獎項將幫助英國將空間創新的最新進展付諸行動。

他說:”太空中的衛星正在幫助我們解決我們面臨的一些最重大的挑戰。通過國家空間戰略,我們正在將英國置於釋放這些創新的最前沿。這筆新的資金將從英國航天部門和我們傑出的科學家那裡獲得改變遊戲規則的想法,並將它們變成現實。”

諾森比亞大學正因其對太空的多學科研究而聞名。該大學的日地科學研究小組正在領導監測和預測空間天氣的研究,以減少其對通信系統、衛星和電網造成的風險,而航空醫學和康復實驗室正在領導研究減少重力對太空人身體的影響,以及如何將其轉化為地球上普遍面臨的狀況,如背痛。此外,諾森比亞大學擁有世界領先的空間法專業知識,在人類外層空間活動的管理框架方面開展了開創性工作。

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