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🔥 8K月面图像从4分钟压缩到12秒,地月通信进入激光时代

一、从"传一张图要喝杯茶"到"12秒即看即传"

40万公里外的月面,8K高清图只需12秒就能传回地球。这不是科幻电影,而是我国刚刚实现的技术突破。9月6日,中国科学院上海微系统与技术研究所宣布,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,标志着我国空间激光通信正式从近地轨道迈入地月空间。

过去用传统微波通信传输一张8K月面高清图,需要4到5分钟,相当于喝杯茶的功夫。现在只要12秒,快了近20倍。下行速率达到100Mbps,是传统5Mbps微波通信的20倍。这意味着什么?未来载人登月、月球科研站、深空探测等重大工程的海量数据回传,有了可靠的通信底座。

二、超微弱信号捕获:在喧闹大街上听一根针落地

地月激光通信面临三大技术壁垒:远距离精准瞄准、超微弱信号捕获、高速率稳定传输。其中,超微弱信号捕获是最难的。激光从地球到月球飞行约1.3秒,期间卫星已移动数公里,信号衰减超过1000亿倍,到达接收端的信号可能只有几个光子。

上海微系统所项目团队自主优化超导薄膜及纳米线制备工艺,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。项目负责人李浩研究员打了个比方:"就像站在喧闹的大街上,分辨出一根针掉在地上的声音。"

这项技术还将在生物医学影像、矿产资源勘探、精密探测等领域发挥作用,反哺民用产业升级。

三、从实验室到深空工程:中国超导探测器的跨越

此次突破的核心器件是高速超导单光子阵列探测器。上海微系统所超导电子实验室在国内率先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。除了此次应用的探测器,实验室还在超导量子干涉器件(SQUID)等弱磁检测领域具备核心竞争力。

从2024年《自然》杂志发表器件成果,到2026年《科学》杂志完成微系统工程闭环,中国科研团队用两年时间走完了从原理验证到工程应用的跨越。下一步,团队将持续攻克器件轻量化、高集成度难题,打造国产化、高性能、工程化的超导单光子探测技术体系。

综合解放日报、中国科学院上海微系统与技术研究所报道 | 2026年9月7日