海拔4800米!我國搭建星地通信“高速路”
開辟我國衛(wèi)星和地面信息傳輸?shù)母咚俾罚?/p>
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,這是我國首個(gè)業(yè)務(wù)化運(yùn)行的星地激光通信地面站。
為什么要建星地激光通信地面站?
中國科學(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,我國衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收僅靠微波地面站。隨著我國衛(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,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。”李亞林說。
據(jù)悉,歐美、日本等發(fā)達(dá)國家正加速發(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)?!敝袊茖W(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)。
未來我國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,我國正規(guī)劃、論證建設(shè)國家星地激光通信地面站網(wǎng),通過在我國西南、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。