記者從中國科學院空間應用工程與技術中心（下稱空間應用中心）獲悉，2026年7月，中國科學院A類戰略性先導科技專項「地月空間DRO（遠距離逆行軌道）探索研究」組織實施的地月激光通信試驗任務取得重大突破。空間應用中心牽頭研製建設的地面激光通信系統，經過近一年多的在軌測試試驗，成功構建了超過40萬公里的地月距離雙向激光鏈路並驗證了地月高速激光通信能力，這標誌着我國空間激光通信正式從近地軌道邁入地月空間。

傳輸一幅8K月面高清圖像的話，用傳統的微波鏈路下傳需要大約4到5分鐘，如果換成100Mbps激光通信後，只需約12秒。\大公報記者 劉凝哲北京報道

據介紹，DRO-A衛星激光通信試驗載荷由空間應用中心牽頭，聯合之江實驗室研製；地面激光通信系統由空間應用中心聯合中國科學院雲南天文台和上海微系統與信息技術研究所研製建設。

歷時5年攻關 實現「萬里穿針」

空間激光通信是一種利用激光傳輸信息的通信方式。與傳統微波通信相比，它有着速度快、帶寬大；方向準，保密性好；設備小、重量輕；雙向高速、收發自如等優點。「數十萬公里的深空距離，瞄準精度要求苛刻、信號衰減到極致、傳輸速率難以提升─這是深空激光通信領域長期面臨的三座大山；科研團隊經過為期五年的技術攻關，成功解決了這三大難題。」空間應用中心研究員、激光通信試驗科研團隊負責人楊雷表示。

地球與月球距離約40萬公里，專家們形容，地月高速激光通信需要「萬里穿針」「千里辨音」「百兆秒傳」。雲南天文台李語強研究員表示，發射端哪怕出現極其微小的角度偏差，抵達目標附近時也會產生數公里的位置誤差。雙方距離越遠，衛星姿態的微小變化、機械振動及大氣擾動都可能導致光束漂移。「地月間通信好比『萬里穿針』，相當於要在40萬公里外，將一束極細的光線精準穿過一個高速運動的『針孔』。」之江實驗室李超研究員說。

為此，科研團隊創新性地提出了適用於超遠距離、極微弱信號條件的雙向捕獲跟蹤方案，通過對衛星軌道、望遠鏡安裝及形變誤差、大氣折射、激光飛行時間等多種因素的計算和系統校準，使空間端與地面端能夠在運動中持續保持高精度對準，確保激光在目標尚未顯現時便能精準照向預定區域。

下行通信速率達每秒100Mb

微系統所李浩研究員表示，精準甄別信號，猶如在千里之外喧囂嘈雜的鬧市中，準確聽清一根針落地的聲音。激光經過40萬公里傳播到達地面時，地面望遠鏡僅能收到幾個光子，必須使用能夠對單個光子作出響應的高靈敏光電探測器才能探測到信號。同時，月光、星光、城市燈光等信號也會混入其間，對激光信號形成干擾。

科研團隊基於單光子探測和通信處理領域的長期理論研究和工程技術基礎，突破了高速超導單光子探測技術和一系列複雜的高靈敏度通信信號處理算法，能夠從海量背景噪聲中甄別出有效信號。

此外，科研團隊還突破了皮秒級時間識別的大帶寬高效通信處理技術，採用高階脈衝位置調製和高可靠信號處理方案，在極低信噪比條件下實現高碼率數據傳輸。同時，通過強糾錯編碼策略對抗噪聲，確保海量探測數據能夠以高速度、低誤碼率地傳回地面。本次試驗已初步實現上行1.25Mbps、下行100Mbps的通信速率，為後續持續提升通信速率奠定堅實基礎。傳輸一幅8K月面高清圖像的話，用傳統的微波鏈路下傳需要大約4到5分鐘，如果換成100Mbps激光通信後，只需約12秒。