不久前中國在“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星與地面站之間進(jìn)行了革命性的激光高速通信實(shí)驗(yàn)。高速鏈路激光通信網(wǎng)絡(luò)比常規(guī)的無線電通信快一百萬倍，可將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)饺魏挝恢?。參與研究的技術(shù)人員介紹說這種方法可以讓衛(wèi)星以每秒幾千兆字節(jié)的速度向地面下傳數(shù)據(jù)，而不是目前的千字節(jié)?！氨倍贰毕到y(tǒng)在實(shí)驗(yàn)中達(dá)到的通信性能仍然保密。

  本周一美國宇航局（NASA）宣布將恢復(fù)一項(xiàng)已推遲兩年的研究項(xiàng)目，下月將發(fā)射一顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)測試以每秒 2.8GB 的速率通過激光束傳輸數(shù)據(jù)。

  激光帶寬可達(dá)每秒1TB(1,000GB)。據(jù)匿名研究人員稱，激光通信不易被竊聽，比微波更難干擾。激光設(shè)備更小更輕，可在衛(wèi)星之間或與地面建立高速通信?！氨倍贰睂?dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)目前是世界上最大的全球衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)，在軌衛(wèi)星數(shù)量超過 GPS。它提供定位和通信服務(wù)，具有廣泛的民用和軍事用途。

 中國科學(xué)院上周五表示，最新實(shí)驗(yàn)已表明“北斗”的激光信號可以在城市等頗富挑戰(zhàn)性的環(huán)境中穩(wěn)定通信，一般來說此類環(huán)境中有強(qiáng)烈的干擾，難以建立和維持遠(yuǎn)程光通信。中科院沒有說明實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的具體時間點(diǎn)。

 激光通信地面站通常為固定的，需要復(fù)雜的設(shè)備，包括大型望遠(yuǎn)鏡、光束跟蹤和鎖定裝置以及信號處理設(shè)備。但中科院長春光機(jī)所的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)表示，技術(shù)人員們將所有東西都裝進(jìn)了一輛汽車。一些海外的太空科學(xué)家表示，這次實(shí)驗(yàn)的成功表明中國很有可能成為世界上第一個擁有覆蓋全球激光通信網(wǎng)絡(luò)的國家。

“這是一場革命”。

 激光通信衛(wèi)星的想法誕生自 1960 年代，美國、日本和一些歐洲國家都曾進(jìn)行了多項(xiàng)研究計(jì)劃，但未能解決其中的一些關(guān)鍵課題，最核心的難題在大氣層：空氣分子可以吸收或反射光，導(dǎo)致到達(dá)地面站的光粒子太少。湍流也可使激光束扭曲或搖晃，以至于光信號太模糊而無法清晰接收，尤其是在人類活動密集的城市地區(qū)。

 中國在1990年代后期加入這場競賽，啟動了多項(xiàng)研究計(jì)劃。近年來中國航天部門公布了多項(xiàng)計(jì)劃，將大量小型通信衛(wèi)星送入低地球軌道。

 據(jù)參與該計(jì)劃的一些研究人員稱，SpaceX的Starlink（一個為地球大部分地區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)接入的衛(wèi)星星座系統(tǒng)）的帶寬限制在 200MB 左右，而中國的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將通過使用激光通信技術(shù)以更低的成本提供更高的通信速度.

 中國的航天產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，越來越多種類多樣的航天器不斷進(jìn)入太空，使用激光束將它們連接起來可以大大提高這一網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度和整體性能。如去年的一項(xiàng)研究結(jié)果表明，將衛(wèi)星的原子鐘與激光束同步可以將“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度提高6到40倍。此外中國還考慮起草激光通信國際標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)中國在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。