当前，空间数据的高速回传已成为制约星地通信发展的关键瓶颈。传统微波通信技术成熟、适应性强，但频谱资源有限，难以满足海量遥感数据快速下传需求。在这个背景下，星地激光通信凭借超高速率传输优势，成为突破通信瓶颈的重要方向。此次实验由空天院与中科卫星科技集团、北京融为科技等单位联合完成。实验采用空天院自主研制的500毫米口径星地激光通信系统与AIRSAT-02卫星，在卫星硬件保持不变的前提下，通过在轨软件重构更释放激光通信载荷能力，将传输速率从60吉比特每秒提升至120吉比特每秒。该突破延续了团队的技术演进路径——从2023年的10吉比特每秒，到2025年初的60吉比特每秒，再到如今的120吉比特每秒，实现了跨越式提升。 实现这一突破并不容易。星地激光通信需应对多重复杂挑战：卫星平台微振动、大气湍流等因素会显著影响信号质量；高频实时校正精度不足、超高速信号处理能力受限、非稳态大气信道传输困难等问题长期存在。形象地说，10吉比特每秒相当于在湍急河流上架设单车道桥梁，而120吉比特每秒则需要建设多车道高速桥，工程难度随速率提升大幅增加。 为解决上述难题，研究团队开展多轮攻关、验证与优化，突破三项关键技术瓶颈。其一，让信号“收得稳”——优化强实时光学畸变校正算法，抑制大气湍流引起的高频扰动，保障微弱激光信号的稳定跟踪与高效耦合。其二，让信号“收得对”——深入应用信号损伤补偿技术，在数字域精确消除高速率信号的非线性畸变，并结合抗大气湍流的高效率激光通信空口协议，降低误码率。其三，让信号“收得快”——改进非稳态大气信道自适应传输控制策略，缓解快衰落信道下的数据吞吐限制，提升信道容量利用率。 实验结果验证了技术可靠性。星地之间实现秒级捕获建链，建链成功率超过93%，最大连续通信时长达108秒，单次获取数据量达12.656太字节，并成功处理出高质量遥感影像。这些指标表明，星地激光通信已具备支撑海量空间数据下传的关键能力。 承担本次实验的塔县激光地面站是我国首个业务化运行的星地激光通信地面站，自2024年9月建成以来已承担多项业务化任务。地面站与AIRSAT-02卫星的协同运行，展示了我国在空天信息领域的技术积累与工程实现能力。随着激光通信地面站网持续完善、技术指标迭代升级，星地激光通信正加速从试验验证走向实际应用，成为支撑空间信息产业发展的重要基础技术。
从实验室指标到业务化验证，再到稳定运行能力的持续提升，120Gbps的突破不仅是速率提升，更反映了系统工程能力的进步；面向空天信息产业高质量发展，下一步仍需完善地面站网布局，提升全链路可靠性与工程可维护性，推动关键技术规模化应用，才能把“更快的通道”转化为“更强的服务能力”。