地基伽马射线望远镜作为深空激光通信的地面站

随着从深空传输的信息量迅速增加，射频技术已成为空间通信的瓶颈。RF已经限制了深空任务的科学产出，并可能成为载人任务发展的重大障碍。激光通信(lasercom)有望解决这个问题，因为它将显著提高数据速率，同时减少星载通信系统的能量、质量和体积。在射频深空通信中，接收功率是主要限制，提高数据吞吐量的传统方法是增大接收孔径，例如NASA深空网络中的70米天线。光学通信也可从这一策略中受益，因此通常建议采用10米级望远镜来支持未来的深空链路。然而，大望远镜的成本随孔径呈指数增长，需要新思路来优化这一比例。此处，建议使用地基伽马射线望远镜，即切伦科夫望远镜，作为深空激光通信的地面站。这些光学望远镜旨在以最小成本最大化接收孔径，且某些要求有所放宽。由于它们以阵列配置使用且需要建造多个相同单元，望远镜的每个元件都设计为最小化成本。此外，天然的阵列配置将促进切伦科夫望远镜与激光通信望远镜的联合运行。这些望远镜提供非常大的孔径，从几米到近30米不等，可极大改善光学地面站的性能。已研究将这些望远镜的关键元件应用于激光通信，得出结论：将其纳入未来光学深空网络的开发可能是一种有趣的策略。