中新社成都3月3日電 (王利文)中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所3月2日披露,該所聯(lián)合多家單位在麗江高美古觀測(cè)站完成星地激光通信試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)里程碑式突破:在40740.96公里最遠(yuǎn)距離下,與地球同步軌道衛(wèi)星建立穩(wěn)定激光鏈路,達(dá)成上行與下行1Gbps雙向高速通信,創(chuàng)下4秒快速建鏈、鏈路不間斷維持超3小時(shí)的紀(jì)錄。
當(dāng)前,國(guó)際星地激光通信研究主要聚焦兩大方向:一是追求極致單向下行峰值速率滿足特定場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)洪峰回傳需求,二是攻克高軌環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定、雙向?qū)崟r(shí)的通信能力,后者被視為實(shí)現(xiàn)天基系統(tǒng)業(yè)務(wù)化運(yùn)行與高級(jí)交互應(yīng)用的基礎(chǔ)。此次突破,標(biāo)志著中國(guó)在高軌雙向通信領(lǐng)域,將穩(wěn)定通信時(shí)長(zhǎng)從“分鐘級(jí)”推向了“小時(shí)級(jí)”,意味著衛(wèi)星不僅能“高速下傳”數(shù)據(jù),更能“實(shí)時(shí)接收”復(fù)雜指令,為高軌衛(wèi)星從“數(shù)據(jù)中繼站”升級(jí)為“智能處理樞紐”奠定基礎(chǔ)。
這項(xiàng)突破背后是復(fù)雜的系統(tǒng)技術(shù)集成。團(tuán)隊(duì)自主研制的1.8米激光通信地面站,如同“深空之眼”,提升了捕獲4萬(wàn)公里外微弱信號(hào)的能力;上行鏈路的信標(biāo)光與信號(hào)光同軸發(fā)射系統(tǒng),可在數(shù)秒內(nèi)建立精準(zhǔn)雙向通信通道。同時(shí),高精度的指向閉環(huán)控制保障上行信號(hào)精準(zhǔn)投射,高階自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)與模式分集相干接收技術(shù)則實(shí)時(shí)校正大氣湍流造成的信號(hào)波前畸變及智能合成多路信號(hào)以抑制衰落,確保下行數(shù)據(jù)流穩(wěn)定高速傳輸。
此次成果為全球天地一體化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建提供了重要支撐。其驗(yàn)證的關(guān)鍵技術(shù),可推動(dòng)高軌衛(wèi)星轉(zhuǎn)型成為“天基數(shù)據(jù)交換機(jī)”,未來(lái)同時(shí)連接多顆低軌遙感衛(wèi)星,形成“高軌中繼、低軌采集”的高效模式;激光通信地面站的信號(hào)捕獲能力,也為未來(lái)與月球、火星等探測(cè)器建立激光鏈路提供技術(shù)儲(chǔ)備,標(biāo)志著相關(guān)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向業(yè)務(wù)化運(yùn)行階段,為星地激光通信規(guī)模化應(yīng)用提供工程范本。(完)