这次进行的激光通信中继演示项目的目的是实现每秒1.2吉比特（gigabit）的速率，以这种速度传输，我们可以在一分钟内从同步轨道上传回一部电影。

　　与射频系统相比，激光通信系统更小、更轻，且功耗更低，这些优势与更高带宽相结合的话，就可以在极大程度上帮助无人探测器和宇航员共同对太阳系内各个天体进行探索。

　　登月直播有盼头，但还任重而道远?

　　激光通信最现实的意义就是，我们有机会能看到重返月球的过程。月球距离我们大约38万公里，对于每秒接近30万公里的光速而言，可以说察觉不到明显的延迟。这样一来，登月的实况转播将变得更加清晰，相当于看一场高清直播。

　　当然，空间激光通信也有缺点。与传统的航天器射频通信所不同的是，光信号无法穿透云层。这意味着，如果要进行天基激光对地通信，就需要建立多个中继站，避免因为天气原因导致通信中断。美国宇航局选择加州平顶山和夏威夷阿卡拉两个地面站，就是看中了这里云层少的特点。

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　　位于夏威夷的激光通信地面接收装置

　　（图片来源：NASA）

　　而且，激光通信的发展才在初级阶段，射频通信不用担心会被取代。激光通信可以补充无线电通信的不足，让深空任务的通信能力变得更加强大。严格意义上说，深空通信要超过200万公里，美国宇航局在同步轨道、月球轨道上进行的测试，也仅仅是激光通信的初级阶段，只有在地月系统内建立完善的连接机制，才能推广到其他深空任务中。

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　　NASA激光通信演示卫星

　　（图片来源：NASA）

　　在延长通信距离的时候，延迟的问题难以避免。比如，把宇航员送到火星上登陆，火星距离地球最近的时候信号延迟是4分钟左右，距离地球最远的时候延迟大约24分钟。显然，我们得首先确保激光通信在传输上的稳定性，才能应对延迟所带来的其他影响。

　　激光通信前景大好，实时操控不是梦?

　　在后期应用方面，激光通信还能拓展到对小行星、太阳系更远天体的探索任务中。除了基本的传输数据外，还能将3D高清视频信号传输到地球，这样地面上的科学家就能对遥远天体上的登陆装置进行实时操控，从本质上实现远程监视和控制。这种应用场景适合对地外天体表面进行无人着陆器勘察，甚至可以利用射频与激光结合的方式，对火星地下溶洞进行实时勘探。

　　随着天体一体化信息网络趋势的临近，传统的微波通信方式受到带宽、速率的限制，越来越难满足当下的多媒体业务需求，激光通信也正在成为取代微波通信的最优方案之一。尤其是在大型空天项目，比如航空运输、航天发射等重大应用方面，激光通信技术还能构建高动态卫星激光组网，扩大天基信息业务的范围。

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　　激光通信技术还能构建高动态卫星激光组网，扩大天基信息业务的范围

　　（图片来源：NASA）

　　值得一提的是，中国的北斗卫星和地面站之间也使用激光信号传输，相关的高速通信实验已经完成，速度比5G网络还要快。?

　　在不久的将来，我国将拥有世界上首个覆盖全球的激光通信网络，卫星互联网的大规模应用也即将到来。近日，关于新一代重型火箭正在研发的消息也被央视等媒体披露，这意味着我国有可能在不久的将来实现载人登月。随着激光通信技术的不断成熟，相信届时也会应用到载人登月领域，实现对中国登月的实时直播。?

　　参考文献：?

　　[1]激光通信中继演示项目主页：

　　[2] NASA'S NEXT STEP IN OPTICAL COMMUNICATIONS（美国宇航局在光学通信方面规划）

　　[3]郑运强,刘欢,孟佳成,王宇飞,聂文超,武军霞,蔚停停,魏森涛,袁站朝,汪伟,谢小平.空基激光通信研究进展和趋势以及关键技术

文章来源：《红外与激光工程》 网址: http://www.hwyjggczzs.cn/zonghexinwen/2022/0108/813.html