中国地月激光通信取得重大突破 首次建立双向高速链路

地月间的"数据通道"正式贯通！记者26日从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉，我国地月激光通信验证项目获得关键进展，在超过40万公里的地月间距范围内成功搭建起双向激光通路，首次完成地月双向高速激光通信任务。这表明我国空间激光通信技术已从近地轨道阶段跨入地月空间领域。

空间激光通信是一种基于激光载波的信息传递手段，具备带宽容量大、传输速率高、指向精度强、安全保密优等特点。然而通信距离越远，所面临的技术难题也越严峻。中国科学院空间应用工程与技术中心研究员杨雷指出："深空激光通信长期面临三重挑战：通信距离常达数十万公里，光束精准对准极为困难；信号抵达地面时已极度微弱，几乎无法接收；传输速率也长期难以提升。"

首要难题在于"精确指向"。地月通信相当于在40万公里外，使一束极细激光准确穿过一个高速移动的"针孔"。发射端即使出现极轻微的角度偏差，到达目标位置附近时也会形成数公里的偏移量。针对这一难题，科研团队设计了一套创新方案：综合考量卫星运行轨道、望远镜装配偏差、大气折射效应、激光传播耗时等多重因素，确保太空中飞行的卫星与地面望远镜在持续运动状态下始终保持对准，让激光能够精确命中预设目标。

攻克"对准难关"后，又面临新的挑战：激光穿越40万公里抵达地面时，强度已衰减至仅剩数个光子级别。地面望远镜可捕获的信号极为有限，同时月光、星光、城市照明等背景光源还会形成干扰。为此，团队采用了具备单光子探测能力的"高灵敏度探测器"，并自主研发了一套精密的信号辨识算法，成功从大量背景噪声中有效提取出真实信号。这恰似在千里之外的喧闹街市里，精确捕捉一枚细针落地发出的声响。

信号接收问题解决后，传输效率同样需要提升。通过多项技术攻关，团队显著优化了数据处理能力。本次试验初步达成上行1.25Mbps（兆比特每秒）、下行100Mbps的通信带宽。杨雷解释道："以一张8K月面高分辨率影像为例，采用传统5Mbps微波链路传输约需4至5分钟；改用百Mbps激光通信后，仅需约12秒即可完成。"

"当前地月之间的'数据走廊'已经贯通，后续我们将获取更加丰富、更具原创性的科研数据。"杨雷表示，该项技术还将为我国载人登月工程、月球科研站构建及深空探测任务提供高速数据回传的关键支撑。（记者 陆成宽）