【科技前沿】

　　星地海量數據傳(chuan) 輸有了新選擇——激光！中國科學院空天信息創新研究院（空天院）近日利用自主研製成功的500毫米口徑激光通信地麵係統與(yu) 長光衛星技術股份有限公司所屬吉林一號MF02A04星開展了星地激光通信試驗，通信速率達到10Gbps（每秒10G比特），所獲取的衛星載荷數據質量良好，可滿足高標準業(ye) 務化應用需求。本次試驗標誌著我國已成功實現星地激光高速通信的工程應用，星地通信速率由Gbps邁入10Gbps時代。

　　空間探索和科學的發展對星地數據傳(chuan) 輸提出了更高要求，但傳(chuan) 統的微波頻段資源有限。空天院激光地麵係統技術負責人李亞(ya) 林高級工程師介紹，微波常用的X頻段僅(jin) 有375兆赫，近年來開始應用的Ka頻段也隻有1.5吉赫，難以滿足星地海量數據傳(chuan) 輸需求。與(yu) 微波相比，激光頻譜資源極其豐(feng) 富，帶寬可達數百吉赫。“如果將頻段比作道路，那麽(me) X頻段是單車道，Ka頻段是四車道，而激光可容納成百甚至上千車道。利用激光通信每秒可傳(chuan) 輸1部高清電影，相較於(yu) 現有的微波通信速率高出1~2個(ge) 量級，也就是高出十倍，甚至近千倍。”

　　同時，激光通信設備也能讓衛星“瘦身”——由於(yu) 激光的發散角很小，能量高度集中，這樣激光地麵係統接收到的功率密度高，所以衛星能夠“輕裝上陣”，以遠小於(yu) 微波通信載荷的體(ti) 積、重量和功耗實現超高速率的通信。此外，激光具有很強的抗電磁幹擾能力，用激光作為(wei) 載波進行數據的發射與(yu) 接收，還能夠顯著提高星地通信的安全性。

　　吉林一號MF02A04星總設計師陳善搏介紹，在這次試驗中，長光衛星突破了一係列關(guan) 鍵核心技術，高標準滿足了激光與(yu) 衛星對接的精準度及穩定度要求，確保了試驗順利下傳(chuan) 的圖像數據質量良好。

　　今年6月15日成功發射的吉林一號平台02A係列衛星也搭載了新一代激光通信載荷，其硬件可實現40Gbps的下傳(chuan) 速率，將用於(yu) 在軌試驗星地及星間更高速的通信技術。

　　“星地激光通信試驗的成功將大大提高遙感信息服務業(ye) 務的質量和效率。下一步，長光衛星將聯合項目團隊，開展星地激光通信常態化、業(ye) 務化試運行，為(wei) 這項技術的全麵應用做好準備。”長光衛星星載激光通信技術負責人邢斯瑞說。

　　空天院聯合中國科學院光電所、北京融為(wei) 科技有限公司，先後突破多項技術瓶頸，實現了在非穩態信道下的星地激光高速、高可靠通信。中國科學院院士、空天院院長吳一戎說，遙感衛星探測獲取的海量數據無法及時落地，已經成為(wei) 阻礙我國衛星效能發揮的瓶頸問題。他建議，在充分利用現有微波地麵站的基礎上，積極布局國家衛星激光通信地麵站網，“激光+微波”組合運行，為(wei) 我國經濟社會(hui) 高質量發展和社會(hui) 公共需求提供更好的技術支撐和服務。

　　（光明日報記者 齊芳 任爽 見習(xi) 記者 李層）