地月激光通信：速度落后美国十年，为何仍算重大突破？

外媒SCMP报道，中国科学家近期完成地球与月球间的双向激光通信，成为继美国后第二个掌握该技术的国家。但传输速度比美国十多年前还慢，引发关注。
据主导项目的中科院介绍，团队用云南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。信号跨越超40万公里，是中科院空间应用工程与技术中心历时1年多在轨测试的成果。
对比NASA 2013年的月球激光通信演示，其下载速度达每秒622兆比特，上传达每秒20兆比特。美国当年下行速度约为中国此次的6倍，上行更是约16倍。
差距从何而来？前哈佛天文学家、伦敦太空史学家乔纳森·麦克道尔认为，中美两次实验大体可比，但他也不清楚差距成因。关键细节藏在那颗卫星的身世里：它是在2024年发射遇挫后，才被送入远距离逆行轨道的实验卫星，并非为刷新纪录而生的专用样机，更像“将就”条件下的验证，重点在打通工程可行性，而非冲刺速度极限。此外，地面站口径、选址、大气视宁度及首代验证系统的技术限制，也可能拉低速率。
不过，这项成就的分量不轻。40多万公里外建立激光链路难度极高，项目负责人杨磊形容为“千里之外穿针引线”。卫星微小震动或大气扰动都可能让激光束偏离，微小角度误差抵达月球时偏差达数公里。信号返回地球时已极微弱，地面望远镜每个接收周期仅能捕获寥寥数个光子，还要剔除月光、星光等噪声。能在这样的条件下完成双向通信，本身就是工程难关的突破。
激光相较微波有速率更高、带宽更宽、保密性更强、设备更紧凑的优势，这正是各国竞相将其从近地轨道推向深空的原因。美国近年不仅在地球静止轨道部署激光中继卫星，还借“灵神星”探测器在数千万公里外实现峰值下行速率约每秒267兆比特，2022年更创下每秒200吉比特的纪录。中国从“吉林一号”星地激光到如今地月链路，追赶步伐明显加快。
随着嫦娥工程推进，地月“信息桥”不可或缺。100兆比特只是起点，而非终点。星地融合通信 地月激光通信 月地月卫星 激光发展 中距离激光雷达 月球激光 月球技术