记者从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉，日前，我国在地月激光通信试验任务中取得重要突破，成功在超过40万公里的地月距离上建立起双向激光链路，首次实现地月双向高速激光通信。这标志着我国空间激光通信正式从近地轨道迈入地月空间。
△地月尺度双向激光通信示意图空间激光通信是一种利用激光传输信息的通信方式，具有带宽大、速度快、方向准、保密性好等优势。但距离越远，技术挑战越大。
据了解，深空激光通信领域一直存在几大难题：距离长达几十万公里，光束极难精准对准；信号传到地面时已经弱得几乎收不到；传输速度提不上去。
面对瞄不准的问题，科研团队想出了一套新办法：综合考虑卫星轨道、望远镜安装误差、大气折射、激光飞行时间等各种因素，让天上的卫星和地面的望远镜在运动中始终对准，确保激光能精准照到预定位置。这就好比在40万公里外，将一束极细的光线精准穿过一个高速运动的“针孔”。
如何解决信号弱的问题呢？科研人员使用能探测单个光子的“超灵敏探测器”，并开发了一套复杂的信号识别算法，从海量噪声中把有效信号“捞”出来。这就像在千里之外喧嚣嘈杂的闹市中，准确听清一根针落地的声音。
最后一道难关是提升传输速度。科研人员通过一系列技术攻关，大幅提升了数据处理效率。此次试验初步可实现上行1.25Mbps(兆比特每秒)、下行100Mbps的通信速率。传输一幅8K月面高清图像的话，用传统的微波链路下传需要大约4到5分钟，如果换成100Mbps激光通信后，只需约12秒。
相关技术突破使我国空间激光通信正式从近地轨道迈入地月空间，将为我国载人登月、月球科研站建设和深空探测提供重要技术支撑。
(央视新闻客户端 总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)