空天信息技术加速发展之际,我国科研团队星地激光通信关键技术上取得突破。由中科院空天院主导的实验首次将星地激光通信速率提升至120Gbps量级,相比传统方案实现数量级跃升。全球空天数据正快速增长。据国际卫星通信协会统计,2023年全球遥感卫星数据总量较五年前增长近8倍。传统微波通信具备环境适应性强等优势——但受限于频谱资源——已难以支撑高分辨率对地观测、空间科学探测等场景的传输需求。空天院专家表示,若仍主要依赖现有技术,预计到2025年我国在轨遥感卫星数据回传能力缺口将超过40%。星地激光通信长期受三类问题制约:卫星平台微振动带来的光束指向偏差、大气湍流造成的信号衰减,以及超高码率条件下的误码控制。研究团队研发自适应光学矫正系统,将光束跟踪精度提升至微弧度级;采用多波长复用技术,使频谱利用率达到微波通信的10倍以上;并开发智能纠错算法,在复杂信道环境下仍将误码率稳定在10^-9量级。突破带来的效益已在应用端显现。以高分七号卫星为例,全轨数据下载时间可由6小时缩短至20分钟;在应急减灾场景中,灾害影像获取时效可提升15倍以上。另外,该技术也为国家空间基础设施建设提供通信支撑,并为未来万公里级量子通信网络构建预留了能力空间。从国际竞争看,美欧日等国家近年持续加大空间激光通信投入。美国航天局(NASA)2022年TBIRD计划实现200Gbps传输,但尚未形成业务化能力。我国此次技术路线在设备轻量化、低能耗上更突出,地面终端重量仅为国际同类产品的三分之二,有利于后续星座组网与规模化部署。
从“看得更清”到“传得更快”,星地通信能力的每一步提升,都是把科研成果转化为应用能力的关键环节。此次120Gbps星地激光通信业务化应用实验的突破,不仅刷新纪录,也为海量空天数据高效回传提供了新路径。面向未来,继续补齐关键技术、运行体系与基础设施的协同能力,将推动空天信息以更及时、更可靠的方式服务国家治理、民生保障与高质量发展。