随着遥感、气象、应急监测等领域快速发展，对空间数据的需求不断增加。卫星采集的数据越来越多、越来越快，但数据回传速度跟不上，成为制约高分辨率遥感影像和视频观测数据应用的主要瓶颈。简单说，就是卫星"采得多、采得快"，但"传得不够快"，直接影响了数据的时效性和应用价值。 此次新疆塔县进行的实验，正是针对这个问题的解决方案。空天信息创新研究院依托业务化运行的激光地面站，完成了超百吉比特每秒的星地激光通信验证，将下行通信速率提升至120Gbps，获得了高质量的遥感影像处理结果。实验数据显示，系统实现秒级快速捕获与建链，建链成功率超过93%，最大连续通信时长达108秒，累计下行数据量达12.656Tb。这些指标从工程角度验证了超高速链路在"建得快、连得稳、传得准"上的能力突破。 星地传输压力持续上升的原因既来自需求增长，也源于技术约束。一方面，遥感载荷不断提升分辨率和重访频次，数据规模呈指数级增加；另一方面，传统微波通信虽然成熟可靠，但频谱资源紧张、带宽有限，难以满足未来海量数据尤其是高分辨率影像的实时回传需求。这种背景下，带宽更大的星地激光通信成为突破瓶颈的重要方向，其核心是利用更高频段、更强定向的光链路来提升单位时间的数据传输量。 需要指出，本次速率提升并非简单地更换硬件，而是在卫星硬件保持不变的条件下，通过在轨软件重构实现了能力翻倍。这说明了对载荷潜能的深度挖掘和工程思路的创新。实验采用自主研制的500毫米口径星地激光通信系统，实验卫星AIRSAT-02由中科卫星科技集团有限公司研制，北京融为科技有限公司承担星地激光通信终端设计与研制。通过软件在轨重构，速率从原有的60Gbps提升至120Gbps，说明在系统架构、协议与信号处理层面仍有提升空间，也为后续在轨升级和快速迭代提供了可借鉴的路径。 从技术难点看，超高速星地激光通信不仅要"跑得快"，更要在复杂大气环境下"跑得稳"。大气扰动、云雾等因素会对激光信号产生影响，链路捕获、跟踪与稳定维持的难度显著上升；同时，高速率条件下信号处理与误码控制的复杂度大幅增加。此次实验围绕稳定接收、准确纠错与快速自适应等关键环节开展系统优化，通过算法与信号处理能力提升，在数字层面抑制失真、增强抗扰动能力，并动态调整传输策略以适应信道变化，从而在业务化场景中实现高效率可靠传输。这表明涉及的核心技术正从实验室验证走向可重复、可部署的工程体系。 从实际意义看，此次突破至少带来三上收益。其一，为高分辨率遥感影像等大体量数据的快速下行提供了更强通道，有助于提升数据从获取到应用的时效性，深入服务国土资源调查、海洋监测、防灾减灾、生态保护等工作。其二，业务化验证意味着系统不仅追求单次极限指标，更强调稳定性、可用性与可运维性，为后续规模化应用奠定了基础。其三，通过在轨软件重构实现速率提升，增强了体系的可升级能力，有利于在既有卫星平台上持续释放性能，降低迭代成本，提升综合效益。 下一步发展的重点在于"技术—工程—应用"的联合推进。一是完善地面站网布局与运行体系，提升不同区域、不同气象条件下的可用窗口，增强业务连续性；二是推进星载终端的标准化、模块化与批量化能力建设，形成可复制的工程方案；三是加强链路管理、数据传输协议与地面接收处理体系的协同优化，推动从"能传"向"传得好、用得快"转变；四是围绕典型应用场景开展常态化任务验证，在应急、农业、海洋等领域形成可量化的应用效益评估机制，促使技术成果更快转化为服务能力。 从发展前景看，随着卫星遥感向更高分辨率、更高频次、更大规模星座化发展，空间信息系统将进入"数据密集型"阶段，星地传输能力将成为体系竞争力的重要组成部分。塔县激光地面站作为我国首个业务化运行的星地激光通信地面站，自投入运行以来已承担多项任务；AIRSAT-02卫星自2024年9月发射以来先后完成多阶段验证。本次120Gbps业务化实验的成功，表明我国已初步具备承载未来空间海量数据高速下行的能力基础，也为构建更高吞吐、更加灵活的空间信息传输体系提供了现实支撑。
从60Gbps到120Gbps的跨越，不仅是数字的翻倍，更是我国空间信息技术自主创新能力的重要体现。该突破充分说明，通过系统的技术创新和工程实践，我们完全可以关键领域实现自主可控。随着星地激光通信技术的优化和应用范围的扩大，我国在空间信息获取、传输和应用上的能力将得到大幅提升，为国家经济社会发展和科技进步提供更加有力的支撑。