天地一体，光铸未来｜从太空3D打印到星地“光速传书”，激光如何成为航天新质生产力？

2026年1月22日，一项里程碑式的成果在北京交付：

由中国科学院力学研究所自主研制的微重力金属增材制造（即3D打印）返回式科学实验载荷，完成了从发射、在轨实验到安全返回的全流程验证。

这并非简单的技术演示。其深刻意义在于，它首次在真实的太空微重力环境中，验证了利用激光进行金属构件“地外制造”的可行性。

项目负责人姜恒研究员指出，这项技术能显著提升航天器在轨维护与扩展的自主性，更将推动航天器设计理念从 “地造天用”向“天造天用”乃至“天造地用”的历史性转变，为未来空间站扩建、深空探测及地外基地建设提供关键的原位制造能力。

通俗解读：

好比将一座微型、智能的“太空铁匠铺” 送上了天。未来，空间站需要更换的零件、深空探测器所需的特殊工具，甚至月球基地的结构件，都有可能直接在太空中“按需打印”，彻底摆脱对地球补给和火箭运力的极限依赖。

几乎在同一时间，另一束“激光”也创造了纪录。

2026年1月底，中国科学院空天信息创新研究院在新疆成功完成超高速星地激光通信业务化应用实验，将传输速率提升至惊人的每秒120吉比特（Gbps），创造了我国在该领域的新纪录。

这项突破的意义，堪比在动荡的大气层中架起一座超宽、稳定、保密性极佳的“光之大桥”。

团队技术负责人李亚林高级工程师形象地比喻，将速率从10Gbps提升至120Gbps，就像从修建单车道桥梁发展为建造多车道高速大桥，技术复杂度呈几何级增长。

他们通过优化实时校正算法“收得稳”、应用先进补偿技术“收得对”、改进自适应策略“收得快”，成功克服了卫星平台微振动和大气湍流的严峻挑战。

无论是将金属粉末精确熔化叠加（增材制造），还是将信息编码成极细的光束进行超远距离传输，都需要对能量进行纳米尺度（空间）和飞秒尺度（时间） 的精准操控。激光是目前实现这种控制的唯一理想载体。

太空的真空、微重力、巨大温差环境，对传统加工和通信方式是巨大障碍，却恰恰为激光（如无扩散传输、真空无干扰）提供了独特优势。

激光增材制造摆脱了对重力环境下液态金属成形的依赖；激光通信则利用真空环境无衰减的特性，实现极高效率。

航天器对每一克重量都锱铢必较。激光制造可实现复杂结构的轻量化一体化成形，减少零件数量和连接件重量；激光通信终端相比传统微波设备，在相同通信容量下，具有体积小、重量轻、功耗低的显著优势。