中国的这一技术又“超车了”！一秒传可以从太空传输几千兆数据 _卫星

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据相关媒体称，中国在北斗导航系统中的卫星与地球地面站之间使用激光信号进行了开创性的高速通信实验。相关研究人员表示，该方法可以让卫星以每秒几千兆字节的速度向地面发射数据，而不是目前的千字节。

北斗系统的最后一颗卫星于去年发射/图源：中央电视台
1.比无线电传输快一百万倍，中国或成为首个拥有全球激光通信网络的国家
北斗卫星通常通过无线电信号与地面用户连接，但由于带宽有限，只能传输短文本信息。在激光的帮助下，网络可以在任何时间将数据传输到几乎任何位置，速度快一百万倍。
据悉，北斗是世界上最大的全球卫星导航网络，在轨卫星比GPS还多。它能提供定位和通信服务，在民用和军事中有广泛的应用。
【中国的这一技术又“超车了”！一秒传可以从太空传输几千兆数据】
图源：SCMP
中国科学院上周五表示，在最新的实验中，科学家们证明了北斗卫星的激光信号可以在城市等具有挑战性的环境中稳定接收。在这些环境中，由于大气干扰，远程光通信将难以建立和维持。
用于激光通信的地面站通常是一个固定的设施，它拥有复杂的设备，包括一个大型望远镜，一个光束跟踪和锁定单元，以及信号处理设备。然而，来自吉林长春光学、精密机械与物理研究所的项目组表示，中国科学家和工程师设法把所有东西都装进了一辆汽车，允许移动部署。一些太空科学家表示，他们的发现表明中国可能成为第一个拥有覆盖全球的激光通信网络的国家。

中国“后发先至” ，已解决西方国家面临的挑战性难题

其实激光通信卫星的想法在20世纪60年代就有了，美国、日本和一些欧洲国家已经启动了许多研究项目来开发这项技术，但未能解决其中的一些实际问题。
一个主要的挑战是大气:空气分子可能吸收或反射光线，导致到达地面站的光粒子太少。湍流也会使激光束扭曲或晃动，以至于光信号变得太模糊而无法读取，尤其是在人类活动频繁的城市地区。

中国在20世纪90年代末加入了这场竞争。在研究机构的共同努力下，这些问题慢慢有了解决方案。沈阳的研究人员表示，他们已经开发出一种可以通过电荷改变形状的望远镜镜面，以减少空气湍流造成的模糊效应。
3.中国激光通信技术已得到广泛应用
一些量子突破已经在激光通信中得到了直接应用。 2016年，得益于中国量子科学家开发的敏感激光设备，世界上第一颗量子卫星“墨子”达到了每秒5.1GB的惊人下载速度。墨子实验后不久，中国空间实验室天宫2号在白天进行了世界上第一次空间-地面激光通信，克服了实际应用中的另一个主要障碍。 2019年，西南部的一个激光地面站以创纪录的10GB每秒的速度从实验卫星“实践20号”下载数据。

近年来，中国航天部门公布了几项向近地轨道发射大量小型通信卫星的计划。参与该项目的一些研究人员表示，尽管SpaceX的Starlink（一个为地球大部分地区提供互联网接入的卫星星座）的带宽被限制在约200MB ，但中国的网络将使用激光技术以更低的成本提高速度。

中国的地球轨道、月球和火星空间资产正在迅速增长，使用激光束将它们连接起来可以提高它们的性能。例如，根据中国去年的一项研究，通过将卫星原子钟与激光束同步，北斗网络的整体定位精度可以提高6到40倍。
根据 9 月发表的另一项研究，中国还考虑起草激光通信国际标准，以加强中国在该领域的领先地位。