9月15日，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院自主研制的500毫米口徑激光通信地面系統(tǒng)在帕米爾高原完成部署，標(biāo)志著我國首個業(yè)務(wù)化運行的星地激光通信地面站正式建成并進入常態(tài)化運行階段。該站的建成打通了星地激光通信全鏈條業(yè)務(wù)流程，將進一步推進星地激光通信的工程化應(yīng)用，改變我國目前衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收僅靠微波地面站的現(xiàn)狀。隨著我國航天技術(shù)的快速提升，衛(wèi)星技術(shù)呈現(xiàn)變革性發(fā)展的態(tài)勢。衛(wèi)星探測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈幾何級增長，但海量數(shù)據(jù)無法及時下傳的問題日益突出，制約了太空資源的高效利用。僅依靠設(shè)施規(guī)模擴充和局部技術(shù)指標(biāo)提升無法滿足未來星地高速通信的需求，亟需創(chuàng)新技術(shù)體制以徹底解決星地通信速率瓶頸問題。星地激光通信以激光為載體，可實現(xiàn)衛(wèi)星與地面之間的高速信息傳輸，是未來星地高速通信的重要手段。區(qū)別于傳統(tǒng)的微波通信，星地激光通信的優(yōu)勢在于可用頻譜資源豐富、帶寬可達數(shù)太赫茲，相較于微波通信提高了十倍到近千倍。如果將頻段比作道路，那么微波X頻段是單車道，微波Ka頻段是四車道，而激光可容納成百甚至上千車道。同時，激光通信系統(tǒng)重量輕、體積小、功耗低、保密性強，能夠滿足星地海量數(shù)據(jù)傳輸需求。星地激光通信存在易受多云、雨雪等天氣和大氣湍流影響的問題，而合理的站址選擇能在較大程度上降低復(fù)雜非穩(wěn)態(tài)大氣信道導(dǎo)致的光束質(zhì)量惡化，提高星地激光通信的性能和可用度。從我國大陸地理地形分布角度考慮，位于第一階梯的帕米爾高原地區(qū)具有平均海拔高、氣候干燥等特點，是優(yōu)良的站址地點。激光通信地面站所在的帕米爾高原慕士塔格峰區(qū)域大氣條件好、視寧度優(yōu)，可媲美世界一流光學(xué)站址，且氣候干燥少雨，全年均可開展星地激光通信任務(wù)，為星地激光通信的業(yè)務(wù)化運行提供了優(yōu)良條件。自2019年以來，空天院在帕米爾高原建設(shè)完成了星地激光通信地面站，包括位于海拔約4800米的科研區(qū)和位于海拔3300米的保障區(qū)。激光通信地面系統(tǒng)部署在科研區(qū)，運維人員工作在保障區(qū)，未來將通過遠程操作方式實現(xiàn)長期可靠的業(yè)務(wù)化運行。項目團隊先后突破了大氣信道預(yù)測及任務(wù)規(guī)劃調(diào)度、激光信號的快速捕獲建鏈和自適應(yīng)光學(xué)校正、復(fù)雜大氣條件下的無誤碼傳輸?shù)纫幌盗嘘P(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了夜間星地激光通信的常態(tài)化運行。近期，項目團隊攻克了白天強大氣湍流、強背景光下的可靠星地激光通信難題，完成了白天星地激光通信業(yè)務(wù)化運行試驗。該工作將星地激光通信的可用時段提高了近一倍，進一步支撐了星地激光通信地面站的業(yè)務(wù)化運行。屹立在帕米爾高原的星地激光通信地面站星空下的星地激光通信地面站