我国星地激光通信技术取得了巨大突破。2024年9月,中国科学院空天信息创新研究院科研团队成功进行了一次实验,把星地激光通信速率提高到了120Gbps。这个速度创下了我国星地激光通信传输速率的新纪录。在这次实验中,团队利用空天院位于新疆塔县的激光地面站,给500毫米口径星地激光通信系统进行了自主研制。团队还把这个系统和在轨运行的中科卫星AIRSAT-02卫星对接起来,通过“在轨软件重构”技术,把载荷的通信能力从60Gbps提升到了120Gbps。这个实验验证了超高速激光链路的快速建立、长时间稳定维持和高效可靠传输能力。 这一成功并不仅仅是硬件升级的结果,更体现了我国航天系统设计的前瞻性和灵活性。科研团队充分利用了软件定义卫星技术,通过深度优化和功能升级,在不改动卫星硬件的情况下,给通信能力带来了显著提升。 此次实验过程中,星地激光链路实现了秒级快速捕获与建立,成功率超过93%。最大连续通信时长达到108秒,累计下传数据量高达12.656太比特。李亚林高级工程师指出,这就像是在湍急河流上架设多车道、超高通行效率的桥梁一样复杂。 星地激光通信长期受到复杂环境因素限制,如卫星平台微振动和大气湍流剧烈扰动等问题。空天院科研团队通过系统性技术攻关解决了这些难题。他们优化了强实时光学畸变校正算法,抑制了大气湍流引起的高频相位扰动;深度应用先进的信号损伤补偿技术;改进了非稳态大气信道的自适应传输控制策略。这些措施确保了微弱激光信号能够被稳定跟踪和高效耦合,同时保证了极低误码率。 这次实验顺利开展离不开我国持续构建的星地激光通信地面基础设施支撑。塔县激光地面站是中国第一个正式投入业务化运行的专用地面站,自2024年9月建成以来承担了多项实战任务。 这次成功展示了我国从航天大国迈向航天强国的重要里程碑。黄鹏主任认为发展激光通信技术是突破现有速率瓶颈、满足海量数据实时下传需求的必然选择。展望未来,随着国家布局完善和关键技术指标升级,星地激光通信有望彻底突破传统速率壁垒,为全球空天信息高速公路建设提供更强劲动力。 北京融为科技有限公司负责研制的星地激光通信终端也为本次实验提供了重要基础。AIRSAT-02卫星于2024年9月发射入轨后与塔县站协同开展了一系列在轨测试工作。 整个项目团队包括中国科学院空天信息创新研究院、中科卫星科技集团有限公司和北京融为科技有限公司合作完成。 未来随着相关基础设施进一步完善和关键技术指标持续提升,“中国动力”将助力人类探索宇宙和认知家园的梦想变成现实。