北京
地月之间，一条“信息高速路”刚刚打通。
据《科技日报》报道，中国科学院空间应用工程与技术中心透露，我国地月激光通信试验任务取得重要突破——在超过40万公里的地月距离上，成功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。
三座大山：对准、信噪、速率
空间激光通信利用激光传输信息，带宽大、速度快、方向准、保密性好。但距离越远，技术挑战越大。中国科学院空间应用工程与技术中心研究员杨雷直言，深空激光通信一直扛着三座大山：距离动辄几十万公里，光束极难精准对准；信号传到地面时已经弱得几乎收不到；传输速度也一直提不上去。
地月间通信有多难？可以类比为“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’”。发射端哪怕出现极其微小的角度偏差，抵达目标附近时也会产生数公里的位置误差。
运动中对准，噪声中“捞针”
科研团队想出的办法是：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，确保激光精准照到预定位置。
但激光穿过40万公里到达地面时，微弱到只剩几个光子，地面望远镜能收到的信号少得可怜，月光、星光、城市灯光还会混进来捣乱。团队用上了能探测单个光子的“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”了出来——好比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。
8K月面图，12秒传完
传输速度方面，团队通过技术攻关大幅提升了数据处理效率。此次试验初步实现上行1.25Mbps、下行100Mbps的通信速率。
杨雷举例说：一幅8K月面高清图像，用传统5Mbps微波链路下传约需4到5分钟；换成百Mbps激光通信后，只要约12秒。
从微波到激光，从近地到地月，这条40万公里的“信息高速路”一旦跑通，未来深空探测的数据传输格局，可能就此改写。
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