随着在轨航天器数量持续攀升,海量数据回传需求激增,无线电频谱资源逐渐逼近物理极限,寻找更高带宽的数据传输技术成为全球科研机构和企业的共同目标。光学通信技术凭借其理论上的带宽优势,被视为突破当前瓶颈的关键方向,但激光穿越大气层时面临的云层遮挡、光束精准对准等难题,长期制约着这一技术的实际应用。
总部位于新加坡的Transcelestial公司正试图破解这一困局。2025年11月,该公司发射的演示载荷开启太空试验,通过持续优化天-地激光通信终端技术,计划在2026年扩大发射规模,目标于2030年前实现轨道光纤级连接。与直接面向个人用户的星链不同,该公司选择与本地电信运营商合作,通过地面基础设施分发网络,并大胆预测激光通信可能取代海底电缆,提供更稳定、抗干扰且成本更低的服务。其测试卫星已实现1吉比特/秒的回传速率,未来计划提升至10吉比特/秒,甚至通过增加卫星终端数量达到100吉比特/秒的传输能力。
激光通信的潜力已得到部分验证。2021年起,星链通过卫星间激光链路构建轨道网状网络,实现海量数据实时传输,但受限于无线电回传技术,整体带宽仍受限。2023年,NASA创下200吉比特/秒的激光通信纪录,中国科学院也实现低轨卫星与地面间10吉比特/秒的连接。然而,这些实验依赖昂贵的定制设备,难以大规模推广。阿尔忒弥斯二号任务虽从月球附近传回高清视频,但260兆比特/秒的速率仍显不足。
Transcelestial首席技术官穆罕默德·达内什指出,技术落地的关键在于构建可靠且可扩展的地面站网络。传统光学地面站造价高昂,难以规模化部署,而多地面站系统可通过全球备选链路克服云层干扰。德国激光通信企业Mynaric的首席技术官约阿希姆·霍瓦特则提醒,大气条件仍是核心挑战,激光与无线电的混合通信策略可能更现实。
激光通信的抗干扰特性也备受关注。由于光束极窄,只有位于通信路径正前方的目标才能实施干扰,实际操作难度极高。立陶宛的Astrolight公司开发了类似技术,其终端于2026年3月30日搭载希腊高校研发的卫星升空,旨在加速地球观测卫星的数据回传。此前,该公司已在海上船舶间完成测试,即使在雨雾天气下,终端仍能持续两周提供稳定的高带宽通信。
当前,多家企业正从不同路径推进激光通信商业化。Transcelestial瞄准全球电信市场,Astrolight聚焦卫星数据加速,而太空探索技术公司也在研究相关技术,试图缓解星链在人口密集地区的带宽压力。尽管挑战犹存,但激光通信的高带宽、低延迟和强安全性,正推动这一领域从实验走向实用。











