2019年4月，来自世界各地的一组天文学家首次展示了黑洞的图像，震惊了世界——黑洞是坍塌的恒星和气体的巨大堆积，没有任何东西能逃脱，甚至连光都不能。这张照片是位于一个名为梅西耶87（M87）的星系核心的黑洞，显示了黑洞中心周围的发光气体。2021年3月，同一团队又拍摄了一张令人惊叹的图像，显示了黑洞周围的光的偏振，揭示了它的磁场。拍摄这两张图像的“相机”
是事件视界望远镜（EHT），它不是一个单一的仪器，而是位于全球各地的射电望远镜的集合，它们通过组合来自每个单独望远镜的数据来共同创建高分辨率图像。现在，科学家们正寻求将EHT扩展到太空，以便更清晰地观察M87的黑洞。但是，制作天文学史上最清晰的图像是一个挑战：将望远镜的大量数据集传回地球进行处理。
麻省理工学院林肯实验室开发的一种小型但功能强大的激光通信（lasercom）有效载荷以对黑洞感兴趣的方面进行成像所需的高数据速率运行。将基线距离扩展到空间
EHT通过干涉测量法创建了M87黑洞的两幅现有图像，特别是非常长的基线干涉测量法。干涉测量的工作原理是用地球上不同位置的多个望远镜同时收集无线电波形式的光，然后比较不同位置无线电波的相位差，以确定光源的方向。
通过使用地球周围不同组合的望远镜进行测量，EHT合作——包括哈佛-史密森天体物理中心（CfA）和麻省理工学院海斯塔克天文台的工作人员——基本上创建了一个地球大小的望远镜，以便对距离地球5500万光年的极其微弱的黑洞进行成像。使用干涉测量法，望远镜越大，图像的分辨率就越好。因此，为了专注于这些黑洞的更精细的特征，需要一个更大的仪器。
天文学家希望解决的细节包括落入黑洞的气体湍流（通过称为吸积的过程将物质积聚到黑洞上）和黑洞的阴影（可用于帮助确定来自M87的射流从哪里获取能量）。最终目标是观察黑洞周围的光子环（光在逃逸前轨道最近的地方）。捕获光子环的图像将使科学家能够检验阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论。使用基于地球的望远镜，两台望远镜之间最远的距离是在地球的两侧，相距约13000公里。
除了这个最大基线距离外，基于地球的仪器还受到大气的限制，这使得观测较短波长变得困难。通过延长EHT的基线并在太空中放置至少一台望远镜，可以克服地球的大气限制，这正是CfA领导的黑洞探测器（BHEX）任务的目标。这一天基概念带来的最重大挑战之一是信息传输。生成第一张EHT图像的数据集非常庞大（总计4 PB），数据必须放在磁盘上并运送到设施进行处理。从轨道上的望远镜收集信息将更加困难；
该团队将需要一个能够以大约每秒100千兆位（Gbps）的速度将数据从太空望远镜下行到地球的系统，以便对黑洞的所需方面进行成像。输入TBIRD
这就是林肯实验室的用武之地。2023年5月，该实验室的TeraByte红外传输（TBIRD）激光通信有效载荷实现了最快的太空数据传输，从低地球轨道（LEO）以200 Gbps的速度传输，比典型的卫星通信系统快1000倍。
“我们开发了一种从太空到地面的大容量数据传输的新技术，”该实验室光学和量子通信小组助理组长Jade Wang说。“在开发该技术的过程中，我们寻找了可以利用这种前所未有的数据能力的合作和其他潜在的后续任务。BHEX就是这样一个任务。这些高数据速率将使科学家能够首次对黑洞的光子环结构进行成像。”由王领导的激光通信团队与CfA合作，正在开发中地球轨道（MEO）BHEX任务所需的长距离高速下行链路。
BHEX任务的首席研究员、CfA天体物理学家Michael Johnson说：“激光通信完全颠覆了我们对太空天体物理学发现的期望。”。“在接下来的十年里，这项令人难以置信的新技术将把我们带到黑洞的边缘，为我们目前对物理学的理解破裂的区域创造一扇窗户。”尽管TBIRD非常强大，但该技术需要一些修改，以支持BHEX科学任务所需的更高轨道。
小型TBIRD有效载荷（立方体卫星）将升级为更大的孔径和更高的发射功率。此外，TBIRD自动请求协议——一种确保数据不会因大气影响而丢失地到达地球的错误控制机制——将进行调整，以考虑MEO任务带来的较长往返时间。最后，用于数据传输的TBIRD LEO“缓冲和突发”架构将转向流式方法。王说：“通过TBIRD和其他激光通信任务，我们已经证明，用于这种有影响力的科学任务的激光通信技术今天是可用的。”。
“有机会为一个真正有趣的科学发现领域做出贡献是一个令人兴奋的前景。”BHEX任务概念自2019年以来一直在开发中。BHEX的技术和概念研究得到了史密森天体物理天文台、美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的内部研究与开发项目、亚利桑那大学以及麻省理工学院国际科学技术倡议的日本项目ULVAC Hayashi种子基金的支持。
BHEX对激光通信的研究得到了Fred Ehrsam和Gordon and Betty Moore基金会的支持。