日本國立研究開發(fā)法人宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)(理事長:山川宏/下稱JAXA)和索尼計算機科學(xué)研究所(總裁:北野宏明/下稱 索尼CSL)以實現(xiàn)將來的衛(wèi)星間及衛(wèi)星與地面的海量實時數(shù)據(jù)通信為目標(biāo)，共同開發(fā)了小型衛(wèi)星光通信實驗裝置“SOLISS”(Small Optical Link for International Space)，預(yù)計于9月11日發(fā)射，屆時將由補給飛船“鸛”8號機將其送往國際空間站(下稱 ISS)，然后利用日本希望號實驗艙的艙外實驗平臺進行在軌實驗。

此次合作，采用了JAXA宇宙探索創(chuàng)新中心的研究提案作為基礎(chǔ)框架。JAXA與索尼從2016年就共同開始通過遠距離空間光通信技術(shù)（采用融合了光盤技術(shù)的精密指向控制技術(shù)）在近距離下進行光通信實驗※1。在軌遠距離光通信測試，是在ISS日本希望號實驗艙的艙外實驗平臺上的中型曝光試驗適配器(i-SEEP)上安裝SOLISS，使用1550nm帶的激光與地面進行通信測試※2。該實驗預(yù)計在2019年內(nèi)完成。

圖1：SOLISS系統(tǒng)FM（飛行模型）

圖2：SOLISS系統(tǒng)FM結(jié)構(gòu)概覽

上圖1和圖2所示的SOLISS包括光通信單元、雙軸平衡環(huán)和監(jiān)控攝像頭，以及多層隔熱材料。此次配備的光通信單元，采用了索尼從20世紀(jì)70年代開始研發(fā)，并通過CD、MD、DVD、藍光等實現(xiàn)商業(yè)化的光盤技術(shù)，具有高精度，低耗電，小型化，便于量產(chǎn)等特點。其重量約為1.2KG，剖面尺寸為90mm x 100mm，內(nèi)部搭載了采用光盤技術(shù)的小型光控制裝置?？蛇M行雙向通信，通過以太網(wǎng)規(guī)格的連接，可設(shè)想其在宇宙中也可以和地面進行網(wǎng)絡(luò)連接。

為確保雙軸平衡環(huán)的運行，SOLISS搭載了全天球相機，所拍攝的照片不僅可以經(jīng)由ISS傳送到地面，還可以使用SOLISS的光通信傳送到地面。

※1 JAXA受日本國立科學(xué)技術(shù)振興機構(gòu)研究開發(fā)法人委托，負(fù)責(zé)“支持創(chuàng)新中心構(gòu)建事業(yè)”(“為擴大人類生存和活動的地區(qū)/領(lǐng)域而開拓太陽系邊界的開放式創(chuàng)新中心”),其中就“光通信模塊實現(xiàn)遠距離空間光通信的研究”,于2016年與索尼共同簽訂合作協(xié)議。

※2 與地面的通信測試由日本國立研究開發(fā)法人信息通信研究機構(gòu)（NICT）的地面站進行。

JAXA理事 若田光一表示：

“遠距離空間光通信技術(shù)是太空探索創(chuàng)新中心的第一次在軌演示，這是一項備受期待的技術(shù)。它作為一項基礎(chǔ)性技術(shù)，可以幫助實現(xiàn)在地球旋轉(zhuǎn)軌道上使用光通信技術(shù)進行海量數(shù)據(jù)通信。它不僅可以廣泛應(yīng)用于通信行業(yè)，未來還可以成為宇宙勘探領(lǐng)域的通信方式，例如可實現(xiàn)國際空間站，月球，火星圈與地球之間的通信，甚至和月球車的通信。此次希望號的使用，將使SOLISS的早期技術(shù)驗證成為可能，我們希望將這些成果活用于未來的通信業(yè)務(wù)和勘探任務(wù)?！?

索尼CSL總裁 北野宏明表示：

“遠距離空間光通信技術(shù)可以推動地球上向?qū)崟r信息化社會演進，未來可能極大地改變世界，例如擴大人類的生存區(qū)域、實現(xiàn)宇宙活動等。索尼CSL 將以此次在軌演示為契機，進一步完善遠距離空間光通信系統(tǒng)，將其成果作為該技術(shù)實現(xiàn)社會應(yīng)用及商業(yè)化的第一步。得益于此次有償使用JAXA的希望號，我們避免了僅把SOLISS單獨作為軌道上的小型衛(wèi)星的一部分發(fā)射并進行在軌驗證，使得光通信系統(tǒng)的研發(fā)進程向前邁了很大一步。實驗完成后，我們將把由消費級部件打造而成的SOLISS回收至地面，并進行分析。我十分期待此舉能夠加快SOLISS的商業(yè)化進程?！?