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SpaceInternational国际太空·总第487期
空间X射线通信技术研究现状分析
1211111
张颖军蒙静古松彭凯朱鹏孙静方进勇
（1中国空间技术研究院西安分院，2钱学森空间技术实验室）
美国国家航空航天局（NASA）计划于2019年上半年在国际空间站试验一种新型空间通信技术——X射线
通信，首次开展X射线通信空间技术试验。该技术是近年来空间科学领域的前沿技术，X射线具有自由空间传
输无衰减、超高带宽及不易被截获等特性，在深空探测、空间编队飞行及黑障通信等领域具有潜在应用优势。
1引言
1）X射线（能量大于10keV）光子在真空（气
随着人类空间探测任务的不断拓展，对大容量、压低于10-1Pa）中几乎无衰减，且在任何介质中折射
高速率、远距离、复杂深空环境中的新一代空间通信率近似为1，无色散；
技术提出了重大需求。X射线作为一种更高频率的电2）与射频、微波、激光等相比，X射线的短
磁波,利用X射线作为信息载体的新型空间通信技波特性可使X射线发射系统具有尺寸、重量和功耗
术将是一项具有突破意义的应用技术。该技术具有如（SWaP）优势；
下特点：3）X射线高达1018Hz的频率，其通信系统
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SpaceInternational国际太空·2019·7
★前沿技术AdvancedTechnology
具有非常大的传输带宽，美国加州大学的Porter作为X射线导航和通信的带头人，KeithGendreau
George教授认为X射线通信的最大理论速率可达技术团队被授予美国研究和发展创新团队。2013年，
40000Tbit/s；戈达德空间飞行中心以XNAV项目为基础启动“空
4）X射线通信（XCOM）与X射线导航（XNAV）间站X射线定时与导航技术”（SEXTANT）项目，
在航天器终端的融合，使得XCOM的捕获、跟踪与包括服务于科学目标的“中子星内部组成探测器”
瞄准（ATP）可以充分利用XNAV的准直、聚焦等（NICER）项目与验证新概念的XCOM项目，即：
技术；SEXTANT=XNAV+NICER+XCOM。XCOM项目组计
划于2019年在国际空间站安装调制X射线源（MXS），
5）X射线通信技术能应用于一些微波、激光无
使用NavCube（SpaceCube2.0+Navigator）计算
法穿透的特殊场合，如用于电磁屏蔽地区的通信、飞
平台驱动调制X射线源，实现距离约50m的空间X
行器内部通信和地球等离子层内的飞行器通信。
射线通信演示试验。2014年，美国ASTER实验室
对于无线通信系统,主要由三部分组成：发射端、
的科学家们提出了将X射线传感器直接集成到无线
接收端、
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