除用在医院，X射线还将用于深空通信

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几天前，美国国家航空航天局(nasa)宣布，国际空站将在不久的将来测试一种新型的深空通信技术x射线通信。

美国宇航局工程师杰森&米多参与了这项研发项目；米切尔说，研究人员期待测试这种新的通信技术已经有很长时间了。如果测试成功，这项技术有望为人类探索提供支持。

医院常用的x光如何在通信领域发挥作用？这种通信技术的应用前景如何？带着这些问题，《科技日报》记者采访了相关专家。

通信技术有多快多经济

深空通信的一个重要应用是卫星与卫星之间以及卫星与航天器之间的通信。目前，无线电通信技术和日益成熟的激光通信技术主要负责深空通信任务。中国科学院Xi光学与精细机械研究所助理研究员苏彤告诉《科技日报》记者，目前，深空无线通信正在努力实现载波频率从30ghz到300ghz，即毫米波通信。

在生活中，手机信号的无线电波波长一般是厘米，而x光的波长是纳米。载波频率越高，可以容纳的信号带宽就越大。X射线的频率比无线电波高7到8个数量级，因此X射线通信的理论传输容量大于无线电波。苏彤说道。

事实上，无线电波和x光都是电磁波。苏彤说，随着技术的不断成熟，人们逐渐意识到x光不仅可以用于医疗或工业领域，还可以用于通讯领域。

据美国宇航局研究人员称，如果x射线通信实验成功，深空秒的高速数据传输有望成为现实。

例如，如果将通信运营商比作高速公路，则通信带宽可以被视为高速公路上的车道。如果无线电波通信只能提供几个通道，那么x光通信就能提供更多的通道。车道越多，单位时间能通过的车辆就越多。带宽越大，单位时间可以传输的数据就越多。苏彤说，在相同的传输功率下，x光可以携带更多的数据，这相对来说更节能。这是一种快速、经济的通信技术。

帮助飞船解决失去联系的问题

苏童介绍说，x光在通信领域应用的优势在于其频率高、单光子能量高、穿透力强。未来，这种通信技术主要有两种应用场景:长距离和高速星际通信；特殊电磁环境中的深空通信。

黑色区域是x光通讯显示其才能的地方。黑色面罩指的是航天器返回大气层时在其周围形成的高温等离子体鞘，它产生于距离地球表面约40公里至100公里的高度空。

苏童介绍说，由于等离子体鞘层中的电子密度极高，它具有吸收和反射电磁波的能力，所以当飞船穿越黑障时，无线电信号会被中断，飞船将失去与外界的联系，这将持续约4分钟至10分钟。这时，地面人员无法及时得到飞船的相关参数，这可能会造成非常严重的后果。

目前，相关研究人员已经采取了多种方式试图克服& lsquo沟通障碍在黑区，但效果不理想。苏彤说道。

先前的研究表明，x光通信有望帮助航天器克服这个问题。x光的频率很高，可以穿透这个区域。苏彤说，一些研究人员已经提出，x光通信可能为火星探测器通信提供技术支持。

三个主要的技术难题有待克服

然而，实现上述功能并不容易，需要在几个关键技术上有所突破。

首先是排放源技术。因为x光的频率太高，所以需要调制，但是很难调制。

其次，很难实现有效的x光准直和聚焦。因为当x光向外辐射时，x光的角度会相对较大，这很容易造成x光的损失。通过准直技术，x光可以被会聚成平行发射光束，通过聚焦技术，更多的x光可以被接收器尽可能多地收集。

另一个困难是x光捕获、跟踪和瞄准(atp)技术。除了x光，其他波长较短的电磁波，如紫外线和伽马射线，如果用于通信，将面临这三个技术问题。区别在于不同波长电磁波的技术方案和实施难度不同。苏彤说道。