也許幾十年後，當宇航員登陸火星時，他們需要新的&&方式，無論是彼此之間的交流，還是與周圍設備的&&，或是與地球任務控制中心進行通信。遙遠星球上的宇航員更希望能與地球上的親人進行視頻聊天，通話質量清晰且無延遲。

　　但是，在火星連接地球上的WiFi似乎是不可能的，因為地球距離火星實在是太遙遠了。人們或許需要另一種策略。歐洲空間局（ESA）系統工程師克萊爾·帕菲特&&，建立良好的通信基礎設施對於人類完成火星任務至關重要。

　　太空旅行的未來發展必然伴隨着更好的通信方式的出現。那麼，火星上可能有互聯網嗎？

當前的通信基礎設施無法滿足未來火星居民的需求。太空旅行的未來發展必然伴隨着更好的通信方式的出現。那麼，未來火星可能有互聯網嗎？

圖片來源：美國《科學新聞》網站

　　“精心編排的舞蹈”連接地火通信

　　國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光在接受記者採訪時&&，人類在本世紀是不可能殖民火星的，但有必要在這裡建立永久駐留基地。基於這一前提，才要在火星上建立互聯網。

　　不過，在人們搭建火星互聯網之前，首先要了解火星上現有的通信方式是如何運作的。

　　據美國《科學新聞》雜誌網站介紹，地球與火星的許多通信都是通過火星中繼網絡進行的。目前，在火星軌道上運行的5個探測器組成了這個網絡，它向火星地面任務發送指令，並從它們那裏接收科學數據。這5個探測器是美國國家航空航天局（NASA）的火星勘測軌道飛行器、火星大氣與揮發物演化探測器、火星奧德賽探測器和ESA的火星快車和微量氣體軌道飛行器。NASA將其描述為“一支精心編排的舞蹈”。

　　ESA目前正在探討“火星通信和導航基礎設施”概念。如果繼續推進，該項目將強化目前的中繼網絡，並開發一套與通信和導航相關的有效載荷，可搭載在任何前往火星的飛行器上。一旦部署到軌道上，這些有效載荷將充當節點，在火星上提供無線通信。它們也可留在那裏，供未來的任務使用。

　　太空激光通信是關鍵技術

　　雖然傳統的無線電頻率足以滿足低數據速率，但使用激光鏈路可在同一時間幀內傳輸10到100倍的數據。由於光波的頻率更高，是無線電波的數十萬倍，可容納更多的信息。因此，這種類型的光信號正是空間通信的發展方向。

　　“激光通信是太空寬帶所需的關鍵技術。”楊宇光介紹説，“激光通信是一種利用激光光束進行信息傳輸的通信技術，屬於電磁波的一種。相對於傳統的無線電波通信，激光通信具有許多優勢。”

　　具體而言，激光通信的光波短，具有很高的頻率，因此能實現更高的數據傳輸速率。激光通信也能將光的能量高度集中在一個小的空間範圍內，通信時所需的能量相對較低，有助於降低通信系統的能耗。激光束髮散角小，使通信信號能更準確地傳輸到目標地點。此外，相對於無線電波，激光通信在大氣層以外的真空環境中受到的干擾較少，表現更為穩定。

　　NASA的“普賽克”號航天器於去年10月升空，其中一個重要任務就是引入深空光通信（DSOC）系統，測試激光通信的可行性。DSOC不僅代表着深空通信能力的增強，而且代表着範式的轉變，有望徹底改變深空任務。

　　去年11月中旬，“普賽克”號航天器從1600萬公里的距離向地球發送了數據。12月，它從3100萬公里外發送了一段可愛貓咪的視頻。這是NASA首次使用激光從深空傳輸視頻。

　　ESA也在探索長距離光通信。一項名為ScyLight的項目正在支持光學和量子技術的研究和開發，以實現安全、快速的太空數據通信。

　　搭建火星互聯網的構想

　　楊宇光向記者描述了其構想：未來，如果想在火星上網，那麼應該在地球軌道和火星軌道上分別設有一個大型中繼站。兩個中繼站之間可使用激光通信，而中繼站與地球和火星之間則分別使用無線電通信。

　　楊宇光&&，當太陽運行到地球和火星之間時，由於太陽的電磁波譜很寬，必然會對地火通信産生干擾。屆時，在日地拉格朗日L4、L5點設置兩個中繼站，可規避太陽遮擋的問題。

　　去年6月，德國柏林工業大學的托比亞斯·普范策爾特和大衛·貝姆巴赫提出，圍繞火星運行的衛星群可為這顆紅色星球提供分支互聯網。

　　擬議中的火星網絡將類似於太空探索技術公司（SpaceX）運營的“星鏈”系統。在地球上，通過衛星覆蓋寬帶互聯網和移動電話的成本很高。但在火星上，這樣的系統可能比在地球上建立一個龐大的網絡更便宜、更容易。

　　普范策爾特和貝姆巴赫利用邊緣計算推導出，由81顆圍繞火星的低軌衛星組成的星座足以覆蓋整個火星。它們將提供一個本地通信系統，成為地球互聯網的延伸。（記者 張佳欣）