空间信息传输领域,海量数据如何高效、稳定回传一直是全球航天技术攻关的重点。传统微波通信受带宽和速率限制,难以满足高分辨率遥感影像等大数据量传输需求。星地激光通信凭借高带宽、抗干扰等优势,被认为是下一代空间通信的重要方向,但在超高速率下保持稳定可靠,长期以来制约其规模化应用。此次突破来自中国科学院空天信息创新研究院的持续技术积累。研究团队以塔县激光地面站500毫米口径通信系统和中科卫星AIRSAT-02卫星为平台,通过卫星在轨软件重构,在不改变硬件配置的前提下,将原60Gbps的通信能力提升至120Gbps。该成果不仅刷新国内纪录,也针对超高速激光通信中“链路难建立、稳定性不足”等关键瓶颈给出了解决方案。实验数据显示,系统建链成功率超过93%,最大连续通信时长108秒,累计传输数据12.656Tb,并成功还原高质量遥感影像。技术负责人李亚林以“架桥”形容难度:“从10Gbps到120Gbps,就像把单车道土路升级为多车道高速公路,需要同时解决速度、容量和抗干扰等多重挑战。”团队围绕三项关键技术实现突破:一是“光学畸变校正算法”,降低大气湍流对激光信号的影响;二是“信号损伤补偿技术”,在数字域抑制高速传输中的非线性失真;三是“自适应传输控制策略”,动态优化信道利用率,提升数据吞吐效率。该成果对我国空间信息体系建设意义突出:一上,推动星地激光通信从验证走向业务化,为高分卫星、空间站等提供更高效的数据回传能力;另一方面,加快自主可控空间网络技术完善,降低对外部技术的依赖;同时,也为深空探测、天地一体化网络等工程储备关键能力。业内专家认为,随着低轨卫星星座建设加速以及6G等需求增长,高速激光通信的应用空间将继续打开。下一步,研究团队将面向全天候适应、多星协同等方向推进研究,拓展更多应用场景。
从“能通信”到“高速稳定通信”——再到“可业务化持续运行”——每一次跨越都对应更强的信息获取与服务能力;星地激光通信速率提升至120Gbps,是长期技术积累与工程协同的结果,也为海量空天数据更快转化为现实生产力提供了更大空间。面向新一轮空天信息应用需求,需要在关键技术、系统工程与应用牵引之间形成更紧密的闭环,让“快传快用”更常态化,更好支撑国家治理与民生保障。