星地鐳射高速通信工程應用實驗取得成功

28日，記者從中國科學院空天資訊創新研究院（以下簡稱空天院）獲悉，利用自主研製的500毫米口徑鐳射通信地面系統與“吉林一號”MF02A04星，空天院成功開展了星地鐳射通信實驗。該實驗獲取的衛星載荷數據品質良好，可滿足高標準業務化應用需求。這標誌著我國已成功實現星地鐳射高速通信工程應用。

空天院鐳射地面系統技術負責人李亞林介紹，當前星地通信主要採用微波技術，但微波頻段資源有限，常用的X頻段僅有375兆赫（MHz），近年來開始應用的Ka頻段也只有1.5吉赫（GHz），難以滿足星地海量數據傳輸需求。與微波相比，鐳射頻譜資源極其豐富，頻寬可達數百吉赫。

“如果將頻段比作道路，那麼X頻段是單車道，Ka頻段是4車道，而鐳射可容納成百甚至上千車道。利用鐳射通信每秒可傳輸1部高清電影，相較于現有的微波通信速率高出1—2個量級（10倍到1000倍）。”李亞林解釋。

同時，由於鐳射的發散角很小、能量高度集中，鐳射地面系統接收到的功率密度高，所以衛星能夠“輕裝上陣”，以遠小于微波通信載荷的體積、重量和功耗實現超高速率的通信。此外，鐳射還具有很強的抗電磁干擾能力，用鐳射作為載波進行數據的發射與接收，能夠顯著提高星地通信的安全性。

中國科學院院士、空天院院長吳一戎表示，目前我國遙感衛星探測獲取的海量數據無法及時全部接收問題十分突出，嚴重影響了衛星應用效能發揮。在充分利用現有微波地面站的基礎上，積極佈局國家衛星鐳射通信地面站網，“鐳射+微波”的組合運作模式有望徹底解決我國星地通信瓶頸問題，可為我國經濟社會實現高品質發展和滿足社會公共需求提供更好的技術支撐和服務。