面向海量空间信息获取与应用需求快速增长，星地数据回传能力成为制约遥感卫星效能释放的关键环节。
传统微波通信长期承担星地通信主力任务，稳定成熟、适应性强，但频谱资源紧张、带宽扩展受限等问题日益突出。
随着高分辨率遥感、多载荷组网、应急监测等任务对“更快、更大、更实时”下传提出更高要求，突破星地通信速率瓶颈，成为提升空间信息服务能力的现实课题。
此次实验由中国科学院空天信息创新研究院组织实施，依托塔县激光地面站自主研制的500mm口径星地激光通信系统，与中科卫星AIRSAT-02卫星开展业务化应用验证，通信速率达到120Gbps。
值得关注的是，实验在卫星硬件不作改动的条件下，通过卫星在轨软件重构与系统级优化，进一步挖掘激光通信载荷潜能，将此前60Gbps能力提升至120Gbps。
这一技术路径体现出以软件定义能力、以在轨迭代释放性能的工程思路，为后续同类卫星能力升级提供了可复制的参考。
从原因看，星地激光通信要实现超高速稳定传输，面临多重现实约束：其一，卫星平台微振动与姿态变化会影响激光束指向与跟踪精度；其二，大气湍流造成波前畸变与能量闪烁，使接收端信号耦合与稳定性受扰；其三，超高速信号处理对实时校正、损伤补偿、协议效率等提出更高要求。
速率从10Gbps提升到百G级，不仅是“通道变宽”，更意味着多通道并行、系统误差控制与链路自适应能力需同步跃升，工程难度显著增加。
实验结果显示，相关关键难题取得阶段性突破：星地之间实现秒级捕获建链，建链成功率超过93%，最大连续通信时长108秒，下传数据量12.656Tb，并完成高质量遥感影像处理。
这些指标集中体现了链路快速建立、稳定维持与高效可靠传输能力的提升，也验证了在非稳态大气条件下开展业务化运行的可行性。
对行业而言，百G级星地激光通信不仅刷新国内传输速率纪录，更重要的是形成了面向业务化的工程能力闭环，为高频次任务调度与数据快速分发奠定基础。
在对策层面，研发团队围绕“稳、准、快”开展系统攻关：一是提升实时光学畸变校正能力，抑制大气湍流引起的高频扰动，增强微弱激光信号稳定跟踪与高效耦合；二是强化高速信号损伤补偿与数字域非线性校正，配合抗湍流高效率空口协议，降低误码率、保证数据质量；三是优化非稳态大气信道自适应传输控制策略，缓解快衰落条件下吞吐受限问题，尽可能逼近信道容量上限，提升总体传输效率。
通过多轮迭代与验证，链路稳定性和通信可用度得到提升，为在更复杂条件、更高任务强度下运行提供支撑。
从产业协同看，本次实验也体现出“地面站—卫星平台—通信终端—应用处理”的体系化推进。
塔县激光地面站作为我国首个业务化运行的星地激光通信地面站，自建成以来持续承担任务并提升传输效率；AIRSAT-02卫星由相关企业研制，通信终端由专业团队设计研制，卫星于2024年9月发射后，先后完成60Gbps与本次120Gbps验证，并开展在轨软件重构与业务运行测试。
这种以工程应用牵引、以在轨验证闭环优化的模式，有利于缩短技术从试验走向可用的周期。
展望未来，星地激光通信要从“单站点、单星验证”走向“可规模化服务”，关键在于地面站网络布局完善、关键指标持续迭代以及运行体系与标准体系成熟。
一方面，地面站数量与分布决定可用窗口与业务连续性，站网化将显著提升可用度与任务承载能力；另一方面，面对更高数据量与更复杂气象条件，仍需在抗湍流、自动化运维、链路自适应、与现有微波通信融合等方面持续提升。
可以预期，随着站网建设推进与工程能力固化，星地激光通信有望成为未来海量空间数据回传的重要通道，并与微波通信形成互补，支撑遥感、应急、海洋监测、城市治理等应用对时效性与数据量的双重需求。
星地激光通信从10Gbps到120Gbps的跨越，不仅是传输速率的数字提升，更是我国空间信息技术自主创新能力的重要体现。
这一突破充分说明，面对复杂的技术难题，通过系统性的科技攻关和持续的创新实践，完全可以实现从跟跑到领跑的转变。
随着激光通信技术的不断完善和地面站网的逐步完善，我国星地通信能力将进一步提升，为遥感卫星、通信卫星等各类空间应用提供更加高效可靠的数据传输通道，助力国家空间信息产业迈向更高水平。