中国首次实现地月双向高速激光通信：从月球传照片4分钟缩到12秒！

8月31日消息，中国照片近日中国科学院空间应用工程与技术中心对外披露，首次实现双向缩经过一整年多的地月在轨测试验证，我国科研团队成功构建起跨越超过40万公里的高速地月距离双向激光通信链路，这一里程碑式的激光成果，正式标志着我国空间激光通信技术完成从近地轨道到地月空间的通信跨越，走到了全球第一梯队的从月最前沿。

激光信号跨越40万公里的球传漫长真空路径抵达地面站的时候，地面接收望远镜最终能捕捉到的分钟光子数量往往只有寥寥数个，必须搭载能对单个光子产生响应的中国照片超高灵敏度光电探测器，才能把几乎微不可察的首次实现双向缩通信信号从宇宙背景里捞出来。

月光、地月星光、高速地面城市的激光各类灯光信号都会混杂在有效通信信号里形成强干扰，想要精准甄别出有用信号，通信难度完全不亚于站在千里之外喧嚣嘈杂的闹市中，准确听清一根细针掉落在地面的细微声响。

中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员李浩介绍，科研团队依托在单光子探测和通信处理领域积累多年的理论研究与工程技术基础，先后突破高速超导单光子探测技术，以及一整套复杂的高灵敏度通信信号处理算法，最终实现了从海量背景噪声里精准筛选有效信号的“千里辨音”能力。

科研团队还攻克了皮秒级时间识别的大带宽高效通信处理技术，采用高阶脉冲位置调制和高可靠信号处理方案，在信噪比极低的极端条件下也能跑出高码率的数据传输速度。

同时整套通信系统搭配了针对性优化的强纠错编码策略对抗各类随机噪声干扰，确保月球端传回的海量探测数据能以高速率、接近零误码的状态传回地面站。

本次在轨试验已经初步跑出上行1.25兆比特每秒、下行100兆比特每秒的通信速率，给后续持续迭代提升通信速率打下了极其扎实的技术基础。

随着全球范围内月球探测、载人登月、月球科研站建设的相关项目不断加速推进，未来地月空间很快就会迎来规模前所未有的“数据大爆炸”时代。

如果沿用传统的微波通信方式传输数据，本身带宽窄、传输速度慢的短板会被无限放大，举个很直观的例子，一张8K分辨率的月面高清图像，用5兆比特每秒级的传统微波链路下传，整幅图像传输完大概需要4到5分钟，改用本次验证成功的百兆比特每秒级激光通信链路之后，传输时间直接就能压缩到仅12秒，效率提升了二十倍以上。

这项完全自主可控的地月激光通信技术突破，直接补上了后续我国载人登月、月球科研站建设计划里最核心的高速数据传输短板。

这相当于在地球和月球之间搭起了一套低延迟、大带宽的专属数字信息高速公路，后续航天员在月面传回的实时4K、8K高清画面，各类月面探测产生的海量科研数据，都能以几乎无延迟的速度传回地球，给所有后续深空探索项目铺好了最关键的信息通道。