近年来，遥感影像、合成孔径雷达等载荷数据量快速增长，对星地回传提出更高要求：既要“传得快”，也要“连得上”“传得稳”“用得好”。
在传统微波通信仍占主导的背景下，频谱资源紧张、带宽受限等矛盾逐步显现，成为制约海量空天数据下传效率的重要瓶颈。
如何在复杂空间与大气环境中实现更高吞吐、更高可用度的稳定链路，成为星地通信领域的关键课题。
此次实验由中国科学院空天信息创新研究院依托塔县激光地面站与中科卫星AIRSAT-02开展。
项目团队在卫星硬件“零改动”的条件下，通过卫星在轨软件重构与系统参数优化，进一步释放激光通信载荷的潜在能力，实现通信速率从60Gbps提升至120Gbps，并成功下传并处理出高质量遥感影像数据。
实验过程中，星地链路实现秒级捕获与建链，建链成功率超过93%，最大连续通信时长达到108秒，累计获取数据量12.656Tb。
结果表明，在面向业务化运行的工况下，超高速星地激光通信可实现较高稳定性与可用度。
从原因看，星地激光通信被视为支撑海量数据回传的优选方案，主要在于其高带宽潜力与抗频谱拥塞优势。
但要把“高速潜力”转化为“可持续可用的工程能力”，仍需跨越多重约束：其一，卫星平台微振动、指向误差等会放大光束精密对准难度；其二，大气湍流等非稳态信道扰动会造成信号衰落与波动；其三，超高速数据处理与高频实时校正对系统算法、硬件处理链路与工程协同提出更高要求。
上述因素叠加，使得链路“快速建立、长时间稳定维持、高效可靠传输”成为工程落地的难点所在。
从影响看，120Gbps实验的成功不仅刷新国内星地激光通信传输速率纪录，更重要的是验证了在现实业务条件下提升链路建立效率与稳定传输能力的可行路径。
对遥感应用而言，更高的下传速率意味着卫星获取的高分辨率影像与SAR数据可更快回到地面，缩短从“成像”到“可用产品”的时间窗口，有利于应急监测、灾害评估、国土资源调查、海洋环境监测等对时效性要求较高的应用场景。
对产业链而言，业务化运行实验的连续推进，将带动地面站系统、光机电一体化设备、信号处理与组网调度等环节进一步成熟，为规模化部署奠定基础。
从对策看，实现“收得稳、收得对、收得快”需要系统工程协同推进：一是以在轨软件重构等方式提升存量卫星载荷利用效率，探索“软升级”提升链路能力的路径，降低换代成本、缩短迭代周期；二是围绕大气信道与平台扰动开展针对性补偿与自适应策略，持续提升捕获、跟踪、指向与通信一体化能力；三是以业务化运行牵引标准化和流程化建设，在地面站选址布局、运行保障、数据处理与产品分发等环节形成可复制、可推广的经验；四是加强与现有微波通信的互补协同，构建多手段、多链路的弹性传输体系，提升复杂条件下的整体可用度。
从前景看，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，自建成以来已承担多项任务，速率与效率持续提升；AIRSAT-02于2024年9月发射后，与地面站完成60Gbps实验并进一步实现120Gbps突破，显示出“在轨能力可演进、地面系统可持续支撑”的发展态势。
面向未来，随着空天信息需求持续扩张，星地激光通信有望在更大范围内形成骨干回传能力，并与卫星互联网、地面光纤与算力基础设施协同，推动天地一体信息网络的高效衔接。
在加快技术成熟的同时，还需在多站组网、全天候保障、规模化运维和安全可靠等方面持续攻关，进一步提升业务连续性与工程可用性。
从10Gbps到120Gbps的跨越，不仅是一组数字的变化，更是我国空天信息技术自主创新能力提升的生动写照。
在数字化转型和空天信息产业蓬勃发展的时代背景下，这项突破为构建高速、泛在、智能的天地一体化信息网络奠定了坚实基础，展现出中国科技在关键核心领域持续突破的战略定力与创新活力。