我国从月球传照片4分钟缩到12秒 地月激光通信新突破！中国科学院空间应用工程与技术中心近日宣布，经过一年多的在轨测试验证，我国科研团队成功构建了跨越40万公里的地月双向激光通信链路。这一成果标志着我国空间激光通信技术从近地轨道扩展到地月空间，达到了国际领先水平。
激光信号穿越40万公里真空路径到达地面站时，地面接收望远镜捕捉到的光子数量通常只有几个。因此，必须使用超高灵敏度的光电探测器来检测这些微弱的信号。月光、星光和地面灯光等干扰信号会混杂在有效通信信号中，增加甄别的难度，类似于在喧闹的城市中听到一根针掉落的声音。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所的研究人员依托多年积累的单光子探测和通信处理技术，突破了高速超导单光子探测技术和高灵敏度通信信号处理算法，实现了从背景噪声中精准筛选有效信号的能力。此外，他们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，在低信噪比条件下也能实现高速数据传输。整套通信系统还配备了强纠错编码策略，确保月球传回的数据以高速率、接近零误码的状态传回地面站。
本次试验已初步达到上行1.25兆比特每秒、下行100兆比特每秒的通信速率，为后续提升通信速率奠定了坚实基础。随着全球月球探测、载人登月和月球科研站建设项目的加速推进，地月空间将迎来前所未有的数据大爆炸时代。传统的微波通信方式由于带宽窄、传输速度慢，将无法满足需求。例如，一张8K分辨率的月面高清图像用传统微波链路传输需要4到5分钟，而使用激光通信链路只需12秒，效率提高了二十倍以上。
这项自主可控的地月激光通信技术突破，解决了我国载人登月和月球科研站建设计划中的高速数据传输问题。相当于在地球和月球之间建立了一条低延迟、大带宽的信息高速公路，使航天员在月面传回的实时高清画面和各类科研数据能够迅速传回地球，为深空探索项目提供了关键的信息通道。
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