星地间激光通信实现关键突破
本报北京1月30日电你是否知道，卫星与地面之间的数据传输同样会遇到“交通堵塞”？就在近日，中国科学院空天信息创新研究院（简称“空天院”）在新疆塔县激光地面站顺利完成了一项超高速星地激光通信应用实验。此次试验的传输速率高达120Gbps，再度刷新了我国星地激光通信的速度纪录。这项成果意味着我国距离星地激光通信的实用化和更高速发展又迈进了一步。
空天院高级工程师李亚林介绍说，这次技术突破好比为卫星和地面之间搭建了一座闪电般迅猛的数据“光桥”。相比传统微波通信，这条激光链路犹如一条高速、宽阔、专属的数据快速通道，“每秒可传输120G的数据，换算下来，一秒内便能发送数十部高清电影”。
此次实验使用的是空天院自主研发、口径达到500毫米的星地激光通信系统。其中，卫星AIRSAT-02由中科卫星科技集团有限公司负责制造，北京融为科技有限公司则承担了该卫星激光通信终端的设计和开发。依靠在轨软件调优与功能重构，团队在硬件不变的前提下，将原本的通信速率从60Gbps提升到120Gbps，极大地释放了载荷潜力。
实验过程中，系统实现了秒级链路捕获，建链成功率超过93%，最长连续通信时间达到108秒，累计下行数据量达12.656Tb，并顺利获得了高质量的遥感影像。这次技术攻关，有效解决了高速激光链路的建立、维持和大容量稳定传输等关键难题。
李亚林还介绍，通信速率从10Gbps提升到120Gbps的过程，就像由窄窄的单车道桥梁升级为宽阔的高速桥梁，需要攻克更多技术关卡。“此次我们主要在三方面取得突破：首先是确保信号稳定接收，通过算法优化减少大气扰动的影响；其次是确保信号精准还原，使用先进数字技术修正传输失真的部分；最后是信号快速传递，动态调整策略以适应信道情况，让每秒120G的数据通畅传输。”
中国遥感卫星地面站主任、正高级工程师黄鹏表示，虽然现有的微波通信技术成熟可靠，但频谱受限，难以适应未来遥感影像等大体量数据的实时传输需求。激光通信频宽巨大，是实现高效星地传输的关键路径，能够突破传统星地链路的瓶颈。
据了解，塔县激光地面站是国内首座实现实际运营的星地激光通信地面站，自2024年9月启用以来，已承担多项业务通信任务。AIRSAT-02卫星于2024年9月发射，并于2025年1月完成了60Gbps舆情网s传输测试。最新实验的成功证明，我国星地激光通信系统已经具备大容量、高速空间数据下行的能力。
伴随激光通信地面站网络逐步完善和技术不断升级，星地激光通信有望成为连接卫星信息网络与地面光纤网络的重要枢纽，为我国加快建设天地一体化的空间信息体系提供有力支持。
