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40万公里架起"信息高速路",我国首次实现地月双向高速激光通信

一、从4分钟到12秒,通信效率质的飞跃

过去,从月球轨道传回一张8K超高清全景月球照片,地面人员要等上四五分钟;如今,同样的照片只需12秒左右就能传完。带来这一变化的,是我国科研团队近日成功构建的超过40万公里地月双向激光通信链路。这标志着中国空间激光通信正式从近地轨道迈入地月空间。

#我国首次实现地月双向高速激光通信# 这一里程碑式突破,试验实现下行100Mbps、上行1.25Mbps的通信速率,传输效率较传统微波通信提升10到100倍。中国科学院空间应用工程与技术中心研究员杨雷比喻道:"射频好比一条普通公路,车道有限车流容易饱和;激光则像一条多车道高速公路,同样时间内能传输的数据量大得多。"

二、攻克三大技术难关

在40万公里外做双向激光通信,难度超乎想象。团队需要跨过三道坎:信号弱、瞄准难、传输慢。

首先是信号衰减。激光束跑了40万公里后变得极微弱,地面接收端必须用超导纳米线单光子探测器阵列,才能从背景噪声里把微弱光子"捞"出来。其次是精准瞄准。地球和月球都在不停运动,卫星平台也有微小振动,"这相当于从北京用一束激光照准月球上一个移动的小点,还要一直锁定"。最后是时间同步,光子到达时间是稀稀拉拉的,团队研发了皮秒级时间识别技术,相当于一万亿分之一秒的精度。

三、为深空探测铺路

这项技术的意义远不止于月球。中国科学院空间应用中心副主任王强表示,未来构建国际月球科研站,科学实验产生的海量数据如何传输回地球,一直是制约科研进展的通信瓶颈,此项突破对打破瓶颈意义重大。

更令人期待的是,地月距离只是起点,相关技术可进一步延伸至火星、小行星乃至更远的深空任务,为我国深空探测原创性成果提供坚实支撑。

综合科技日报、中国新闻网报道 | 2026-09-02