離地 3.6 萬公里衛星，靠雷射光束傳輸訊號回地球

一顆中國衛星以一束 2 瓦微弱光線，從距地球 36,000 公里的高空發射訊號，數據傳輸速度甚至超過星鏈 (Starlink)，顯示航太重大飛躍，有望為依賴即時數據傳輸的產業，例如媒體、電信，甚至太空探索帶來變革。

Starlink 在距離地球約 550 公里的高度，運作一個由 7 千多顆衛星組成的衛星群，使用對雲層不太敏感的無線電頻率，主要優點是低延遲，方便需要快速回應時間的使用者。然而，Starlink 的架構需要不斷更換衛星，並需要複雜的追蹤系統才能保持效能。

而雷射太空通訊，也稱為光通訊，是一種使用雷射光束而非傳統無線電波傳輸資料的方法。這項技術能夠大幅提高頻寬，更快傳輸大型資料庫，例如來自深空任務的高解析影像和影片。且只要透過單一軌道位置就能提供一致的全球覆蓋。此外，與射頻系統相比，雷射通訊系統可以使用更小、更輕的設備，對於尺寸和重量受限的太空任務非常有利。

但缺點是使用雷射技術會受到惡劣天氣下影響。科學家表示，衛星太空雷射面臨的最大問題是大氣湍流，它會抖動並扭曲雷射訊號，過往的系統採用自適應光學或模式分集接收技術，但單獨使用時，強度不足。

克服大氣湍流

現在北京大學科學家發現一項協同技術，將自適應光學 (AO) 和多光子發射 (MDR) 系統整合成一個系統，稱為自適應光學–多光子發射 (AO-MDR) 協同系統。測試時只使用 2 瓦光束，比傳統光學系統低幾個數量級，實現 1Gbps 持續傳輸速率，超過 Starlink 100~250Mbps 的實際速率。報告指出，這項協同系統有助於修復訊號失真，並捕捉散射光提高清晰度，穩定雷射訊號，成功克服雷射傳輸的大氣層干擾。

未來衛星雷射通訊可能很快就會超越傳統的射頻系統，提供更大的頻寬、更快的速度和更低的延遲，還能增強高畫素視訊串流、電信、媒體，甚至太空任務。此外，該系統無需複雜的地面系統即可運行，因此可以降低成本，提高效率。