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一、从"四五分钟"到"12秒"的跨越40万公里外架起"信息高速公路",8K月面图12秒传回
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。这一变化的背后,是我国近日完成的地月双向高速激光通信试验——在40万公里的地月距离间建立起稳定、高速的激光链路,相当于在地球与月球之间搭起一条"信息高速公路"。传输效率较传统微波通信提升10至100倍。
中国科学院空间应用工程与技术中心研究员杨雷打了个比方:"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、40万公里"穿针引线"有多难?地月距离约38万公里,激光通信相当于在40万公里外将极细光束精准穿过高速运动的"针孔"。发射端微小角度偏差,就会造成数公里误差。团队需要攻克三大难题:信号弱、瞄准难、传输慢。
面对信号衰减,研究团队研发了超导纳米线单光子探测器阵列。"它就像一个能抓住光子的超灵敏'眼睛',本身杂音特别少,反应还极快。"杨雷介绍。同时,地面站采用多束激光合成技术,根据温度、仰角实时修正方向,确保稳稳打到卫星上。
#我国首次实现地月双向高速激光通信# 这一成果不仅为后续月球探测、行星探测等深空任务提供高速通信支撑,更为构建地月空间信息设施奠定技术基础。
三、激光通信的"隐蔽优势"除了速度快,激光通信还有一个传统射频通信无法比拟的优势:不容易泄密。激光光束特别集中,不像无线电波那样向四周"广播",能量不会到处乱跑,别人很难半路截获到信号。
"激光就像一束手电筒光,照哪儿就是哪儿;微波更像是大喇叭广播,范围大,但谁都能听见。"杨雷形象地比喻道。这意味着,未来我国的月球基地、深空探测器可以更安全、更高效地传输数据。
综合科技日报、新华社报道 | 2026年9月2日