在太空中使用激光已成为现实。尽管无线电波多年来一直是太空通信的支柱，但以更快的方式传输更多数据的需求使得这些更轻、更灵活、更安全的红外线(人眼看不见)成为太空通信的未来。

科学家开发高功率光纤激光器为纳米卫星提供动力

最近，致力于开发太空探索微型卫星电源领域无线能量传输开创性解决方案的欧洲项目WipTherm已经结束。该项目的五个合作伙伴之一的系统与计算机工程、技术与科学研究所(INESC TEC)专注于开发高功率光纤激光器。先进材料、纳米技术和光子学物理研究所(IFIMUP)和波尔图大学理学院(FCUP)是负责协调该项目的实体。

研究人员团队在葡萄牙西海岸城市阿威罗的一个空军基地演示了该解决方案。INESC TEC 应用光子学中心 (CAP) 的研究员 Orlando Frazão 对该项目的成果做出了“非常积极的评价”。“我们能够增加对高功率激光器的了解，并开发具有多种潜在应用的新型光纤激光器。”

像葡萄牙研发机构开发的激光器在太空探索中尤其重要。光纤通信使用光而不是电流来传输信号，是太空通信等场景的相关选择。

“我们在该联盟中的作用重点是开发完全采用光纤的高功率激光器，在 1550 纳米范围内工作，最大功率为 40 瓦。此外，我们设计了一台能够同时照明 27 个热电传感器的望远镜，使用一系列镜头”，FCUP 的研究员兼教授说道。

在圣哈辛托空军基地进行的 WipTherm 最终演示期间，研究人员能够实现 20 瓦的功率输出，为热电传感器供电。Orlando Frazão 补充道：“未来的发展可能包括将这些激光器转换为脉冲激光器，以获得接近千瓦的功率。”

“主要目标是开发连续发射激光器，以获得足够的功率并在热电系统中产生温度梯度。在太空中使用激光器是现实;然而，激光器需要更加小心，因为它们是可用于军事目的。我们正在试图了解哪些类型的激光器和哪些功能可以用于学术目的或作为商业解决方案，”研究人员表示。

激光器为卫星提供动力

“力量”是波尔图大学协调的项目的关键词之一。WipTherm 的主要目标是创建一种创新的无线能量传输系统，为 CubeSat 技术(例如微米和纳米卫星)中使用的能量存储组件充电。

这一点至关重要：随着立方体卫星技术的进步，该细分市场的能源需求也随之增加，需要更大的太阳能电池板、高效的能源存储系统以及其他能源传输和收集系统。在演示过程中，该团队使用高功率激光器为立方体卫星充电。这颗非常小的卫星配备了IFIMUP开发的热电传感器，能够吸收1500纳米的光，从而提高充电效率。

Orlando Frazão 表示，要了解该项目范围内开展的工作对行业未来的潜在影响“还为时过早”。然而，通过 WipTherm 学习，研究人员可以专注于一个新的欧洲项目：Transition。“在这个新项目中，我们已经纳入了使用激光充电理念的商业模式，”Orlando Frazão 总结道。