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🔥 中国实现地月双向高速激光通信,8K月面高清图12秒传回,通信速率提升20倍

一、从4分钟到12秒,通信速率提升20倍

近日,我国成功搭建地面站与DRO-A地月卫星的双向激光通信链路,首次实现地月双向高速激光通信。这一突破标志着我国空间激光通信正式从近地轨道迈入地月空间,为载人登月、月球科研站、深空探测等重大工程筑牢通信基础。过去一张8K月面高清图,传统地月微波通信(5Mbps)需要4至5分钟传输,现在仅需12秒,通信速率从5Mbps跃升至100Mbps,效率提升整整20倍

地月相距40万公里,激光信号光功率衰减超过1000亿倍,到达接收端的信号可能只有几个光子,衰减至单光子极限。在月光、大气杂散光、环境噪声等干扰下,有效光子信号极易被淹没,要从一大堆杂乱光线中把微弱的激光信号挑出来,就像站在喧闹的大街上分辨一根针掉在地上的声音。

二、上海微系统所攻坚三大技术壁垒

中国科学院上海微系统与技术研究所聚焦深空极微弱激光信号接收核心难题,攻坚高速超导单光子阵列探测器。项目团队通过自主优化超导薄膜及纳米线制备工艺、优化阵列芯片结构与高速读出电路等,先后突破超高灵敏度阵列芯片研制、高速信号响应、弱光信号精准甄别、系统工程化集成等核心技术,完成技术从实验室原理验证到深空工程化应用的跨越。

激光飞行约1.3秒,期间卫星已移动数公里,深空通信对探测器的响应速度、探测效率都有严苛要求。项目负责人李浩介绍,地月激光通信长期面临远距离精准瞄准、超微弱信号捕获、高速率稳定传输三大技术壁垒,其中超微弱信号捕获正是上海微系统所要全力攻克的难题。超导单光子探测器适用场景广泛,未来将持续迭代技术,重点攻克器件轻量化、高集成度难题。

三、反哺民用遥感,带动产业升级

地月双向高速激光通信可充分满足未来地月探测、深空探索的海量数据传输需求。相关超导探测、高速光通信技术还将反哺民用遥感、空间观测、精密探测领域,带动高端探测技术产业升级。超导量子干涉器件(SQUID)作为目前已知最灵敏的磁传感器之一,已广泛应用于生物医学影像、矿产资源勘探等弱磁检测领域。

从"买不到"到"自己造",上海微系统所率先在国内完整建立了覆盖低温超导量子磁探测芯片、工艺及系统的全栈核心技术体系。此次突破不仅填补了我国地月空间激光通信的技术空白,更为未来月球科研站建设奠定了坚实基础。

综合上观新闻、科技日报报道 | 2026-09-06