中国完成地月激光通信，速度很慢SCMP

据报道，中国完成了地球与月球之间的双向激光通信,成为继美国之后第二个做到这一点的国家。但它取得的传输速率,却明显落后于美国十多年前的水平,令一些太空专家困惑不解。

据主导该项目的中国科学院介绍,团队借助云南省的望远镜和一颗实验卫星,实现了每秒100兆比特的下行速率与每秒1.25兆比特的上行速率。这颗卫星在2024年一次发射事故后,如今正绕月运行。

这条链路跨越超过40万公里,是中科院空间应用工程与技术中心历时一年多在轨测试的成果。它也标志着中国的空间激光通信,正式从近地轨道迈向深空。

作为对比,美国航空航天局(NASA)2013年的月球激光通信演示,下载速度达每秒622兆比特,上传达每秒20兆比特。这意味着当年美国的下行速度约为中国此次的六倍,上行更是约十六倍。

一道速度之谜

差距从何而来,连专家也一时说不清。伦敦太空史学家、前哈佛天文学家乔纳森·麦克道尔认为,中美两次实验大体可比。

"听上去,中国还没有达到美国能实现的数据速率,"他说,并坦言不清楚差距的成因。而一个容易被忽略的细节,或许藏在那颗卫星的身世里。

承担此次任务的,是一颗在2024年发射遇挫后被送入远距离逆行轨道的实验卫星。它并非一台为刷新纪录而生的专用样机,而更像一次"将就"条件下的验证。

换言之,这更像是一次工程可行性的打通,而非速度的极限冲刺。

一些技术因素也可能拉低了速率。地面站的口径与选址、大气视宁度,乃至这套系统本身尚属首代验证,都可能影响最终成绩。

为什么仍是里程碑

抛开数字,这项成就的分量并不轻。要在超过40万公里的距离上建立激光链路,难度堪称极致。

研究团队负责人杨磊,把地月激光通信形容为"千里之外穿针引线"。

距离如此遥远,卫星的微小震动或地球大气的扰动,都可能让激光束偏离目标。哪怕只是几分之一度的角度误差,抵达月球时也会造成数公里的偏差。

信号跨越40万公里返回地球时已极其微弱,地面望远镜每个接收周期只能捕获寥寥数个光子。

更棘手的是,月光、星光乃至城市灯火都会混入其中,成为难以剔除的噪声。

能在这样的条件下完成双向通信,本身就是一道工程难关的突破。

中国官方也强调了激光相较微波的优势。

与传统微波相比,激光通信具备更高的速率、更宽的带宽、更强的保密性,设备也更轻巧紧凑。这正是各国竞相把光通信从近地轨道推向深空的原因。

NASA近年不仅在地球静止轨道部署了激光中继卫星,更借"灵神星"探测器把光通信推向数千万公里外的深空,峰值下行速率约每秒267兆比特。它在2022年的另一项实验中,还创下每秒200吉比特的纪录。

而中国也在快速追赶——从吉林一号卫星的星地激光,到如今的地月链路,步伐明显加快。

更重要的或许是它指向的未来。随着嫦娥探测器与探月工程不断推进,一条稳定、高速的地月"信息桥"将变得不可或缺。

从这个角度看,100兆比特或许只是起点,而非终点。