新疆塔什庫爾干塔吉克自治縣，帕米爾高原慕士塔格峰區(qū)域一處海拔4800米的山頂上，矗立著一個(gè)直徑6米的白色“圓球”。當(dāng)圓頂緩緩打開，里面500毫米口徑的光學(xué)天線精準(zhǔn)指向太空，高速接收衛(wèi)星傳回的寶貴探測(cè)數(shù)據(jù)。
這是我國(guó)自主研制的星地激光通信地面系統(tǒng)。
9月15日，塔縣星地激光通信地面站正式建成并開始常態(tài)化運(yùn)行，這是我國(guó)首個(gè)業(yè)務(wù)化運(yùn)行的星地激光通信地面站。
正在運(yùn)行的塔縣星地激光通信地面站。（中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院供圖）
為什么要建星地激光通信地面站？
中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院高級(jí)工程師李亞林介紹，當(dāng)前，我國(guó)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收僅靠微波地面站。隨著我國(guó)衛(wèi)星技術(shù)的高速發(fā)展，衛(wèi)星探測(cè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈幾何級(jí)增長(zhǎng)，海量數(shù)據(jù)無法及時(shí)下傳的問題日益突出，嚴(yán)重制約了衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源的高效利用。
星地激光通信以激光為載體，信息傳輸速率最高可達(dá)微波通信的近千倍?！叭绻麑㈩l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?！崩顏喠终f。
據(jù)悉，歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家正加速發(fā)展星地激光通信技術(shù)，布局建設(shè)星地高速激光通信網(wǎng)絡(luò)。我國(guó)星地激光通信技術(shù)的發(fā)展也非常迅速，一系列關(guān)鍵核心技術(shù)被攻克。塔縣星地激光通信地面站正式建成，將進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)星地激光通信的工程化應(yīng)用。
為何選址在塔縣？
“星地激光通信易受多云、雨雪等天氣和大氣湍流影響。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)，是極優(yōu)良的站址地點(diǎn)?！敝袊?guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院高級(jí)工程師王建平說。
在高海拔無人區(qū)建設(shè)站點(diǎn)談何容易！選址、測(cè)量、論證、建設(shè)，團(tuán)隊(duì)在帕米爾高原上累計(jì)行程30萬公里；無路、無水、無電，還會(huì)有極端惡劣天氣，團(tuán)隊(duì)忍著高反，攻克一個(gè)又一個(gè)難關(guān)。
星空下的塔縣星地激光通信地面站。（中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院供圖）
未來我國(guó)星地激光通信地面站如何組網(wǎng)？
“塔縣星地激光通信地面站的常態(tài)化運(yùn)行，將為我國(guó)下一代星地海量數(shù)據(jù)傳輸體系規(guī)劃和新一代衛(wèi)星地面站網(wǎng)建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員黃鵬說。
據(jù)介紹，我國(guó)正規(guī)劃、論證建設(shè)國(guó)家星地激光通信地面站網(wǎng)，通過在我國(guó)西南、西北和東部地區(qū)建設(shè)多個(gè)星地激光通信地面站進(jìn)行組網(wǎng)，可以進(jìn)一步克服天氣對(duì)星地激光通信的不利影響，大幅提高星地激光通信的可用度。
