近日，我国成功完成了超40万公里的地月双向高速激光通信试验。这一突破相当于在地球和月球之间搭建了一条稳定、高速的太空信息通道，为后续月球和深空探测任务奠定了通信基础。
有人好奇这套新系统有多快。数据显示，月球向地球回传数据的速率可达100兆比特每秒。以往传回一张8K超高清月球全景照片需要四五分钟，现在仅需12秒，速度提升了数十倍。
激光通信可以理解为用激光充当看不见的太空“网线”来传输数据。平时使用的5G、未来的6G以及空间站的天链中继卫星和服务月球背面的鹊桥二号都使用微波通信。微波像往水里扔石头，波纹一圈圈扩散，覆盖面大、穿透力强，适合广撒网。但传播距离远时能量会散掉。
激光正好相反，它不扩散且能量高度集中，像一根被拉直的“光线水管”，速度快、带宽大且保密性强。但激光不会扩散，发射和接收两端必须精确对准，这是地月通信的难点。
中国科学院空间应用中心联合国内多家单位，经过五年攻关，解决了地月激光通信中的三个主要难题。首先是“万里穿针”，地球和月球相隔40多万公里，激光发射角度稍有偏差，到达月球时偏差会扩大到几公里。科研团队采用全新的双向捕获跟踪方法，将所有影响因素校正，确保设备运动中互相瞄准。其次是“千里辨音”，激光信号跑40多万公里后变得非常弱。团队利用超导单光子探测技术和专门的信号算法，从杂乱光线中提取有用信号。最后是“百兆秒传”，研发大带宽信号处理技术及纠错算法，即使环境干扰大，数据也能高速分发。
未来航天员登陆月球，在月球上流畅拨打高清视频电话甚至开启实景直播，这些科幻场景或许有一天真的能够实现。