关键服务的响应式操作（ROKS）：一种模块化、低 SWaP 的量子通信载荷

量子密钥分发（QKD）是一种经理论证明面向未来的安全加密方法，其安全性源自基本物理原理。Craft Prospect 与若干英国机构合作，一直致力于使实现 QKD 的技术小型化，以便其可用于包括纳卫星在内的更小平台。量子通信技术尺寸的大幅缩减，进而降低其发射成本——无论是专用平台还是作为更大型光通信的一部分搭载——将相对快速地改善获取量子加密的潜在途径。ROKS 任务力求成为首批将 QKD 载荷送入低地球轨道的 CubeSat 之一，以演示新开发的模块化量子技术的能力。ROKS 载荷包含一个量子源模块，由量子随机数发生器提供在四种线偏振态中任意一种随机输出的光子；一个获取、指向与跟踪系统，用于微调量子源光束与光学地面站的对准；一个可自主探测云覆盖的成像仪；以及一个控制并监测其他模块、管理载荷并保证系统整体性能与安全性的星载计算机。这些模块均以面向 CubeSat 的低 SWaP 开发，但同时考虑到与其他卫星外形尺寸的互操作性。我们介绍了上述各组件，以及来自测试台的早期测试结果和在与 6U CubeSat 平台系统初步集成前的初飞模型性能。完整的 ROKS 载荷将于 2022 年底具备飞行条件，其中多个模块化组件已确定为飞行基线并集成至第三方通信任务。