中国首次实现地月高速双向激光通信

中国首次验证了跨越逾40万公里的地月高速双向激光通信链路。这一成果将中国的空间激光通信能力从近地轨道拓展至地月空间。

实验初步实现了地球端发送速率每秒1.25兆比特、返回链路传输速率每秒100兆比特。按这一回传速率，一张月球表面的8K图像约12秒即可传回，而传统微波链路则需约四至五分钟。

要让狭窄的激光束跨越如此遥远的距离，卫星与地面望远镜必须在运动中保持精确对准。研究人员考虑了轨道不确定性、望远镜安装误差、大气折射以及激光传播时间等因素。由于返回信号极其微弱，团队还采用了能够探测单个光子的探测器，并结合专门算法，从背景噪声中提取有效数据。

激光链路可提供高带宽、快速传输、精确的方向性和更强的保密性，但其光束狭窄，对精确瞄准的要求也格外高。此次验证的技术有望为未来载人登月任务、月球科研设施及更深空探索提供大数据量通信支持。