NASA计划在国际空间站上测试X射线通信系统

无线电波仍然是与航天器进行通信的主要方式，但这种老化的技术很快就会得到升级，从而可以更快地从太空下载数据。NASA目前正准备在国际空间站上测试X射线通信系统。这个名为XCOM的项目将利用国际空间站上已有的设备用于不同目的。

为了演示验证这种新的通信技术，NASA将使用“调制X射线源”（MXS）发送X射线脉冲，向国际空间站外面的“中子星内部成分探测器”（NICER）单向发送编码数据。MXS由戈达德航天中心开发的另一种名为NavCube的计算和导航技术控制操作，在对数字比特进行编码以进行传输时，MXS将每秒开关多次。NICER的主要目的是收集宇宙中密度最大的天体的数据——中子星及其会发送脉冲信号的近邻脉冲星，但同时它也是设计来验证先进技术的。除了验证XCOM，NICER还证明了X射线在太空导航的有效性，并在2017年，NASA工程师演示了NICER如何使用毫秒脉冲星的数据作为一种空间GPS，精确计算国际空间站在3英里（4.8公里）范围内的位置。正是这种获取X射线信号的潜力使其成为X射线通信系统中接收器的良好候选者。

为了测试这个想法，NASA正在使用一种特殊设计的设备，其被称为调制X射线源。该装置首先将紫外光照射到像镁这样的光电阴极材料上，从而产生X射线。这会产生电子，然后电子被加速成另一种材料，从而产生X射线。重要的是，MXS可以快速打开和关闭，将二进制消息编码为X射线，可以通过接收器发送和解密。

对于即将进行的测试，NASA在国际空间站外部安装了调制X射线源。在那里，它将在165英尺（50米）的距离内将X射线信息发射到NICER，这将尝试解码它们。该团队表示，该消息本身最初将保持简单，以确保设备能够准确地获取发送的内容。如果可行，则可以在稍后的测试中发送更复杂的消息。

NASA的首次X射线通信验证将在国际空间站进行。这幅图像显示了调制后x射线源(MXS)和中子星内部成分探测器NICER)的位置，这是验证的关键。图源：Spacedaily.com

如果一切按计划进行，X射线通信最终可用于向一系列航天器发射数据。X射线的波长比无线电波甚至激光通信系统短得多，这些系统也在开发中。这意味着它们应该能够将更多数据打包到更紧凑的光束中，从而有效地实现更快的数据传输速率。

另一个潜在的优势是X射线可以穿透热的等离子体鞘，当太空船在地球大气层中爆炸时，这种等离子体鞘通常会切断无线电通信。在这个关键而紧张的时期，X射线可以让宇航员与地面控制中心保持联系。

XCOM测试将在未来几个月内在国际空间站上进行。