关注我们 航天出海去
2025年7月7日，欧洲航天局（ESA）通过位于希腊的两座光学地面站，首次成功接收来自美国NASA深空探测器“Psyche”号的激光信号，实现了欧洲历史上首次深空激光通信链路连接。这一事件不仅标志着欧洲在深空通信领域取得关键突破，也为后续更高数据带宽的深空任务验证了关键通信能力。
此次联通的对象是搭载于NASA“Psyche”号小行星探测器上的深空光通信实验（DSOC）设备。当时探测器距离地球约2.65亿公里（1.8天文单位），远超月球轨道或地球同步轨道的通信距离。在如此遥远的距离建立稳定的光学通信链路，对地面发射与接收系统的精度与灵敏度均提出极高要求。
双站协同：希腊承担欧洲光通信首秀核心节点
为了此次深空激光通信验证，ESA特别改造了希腊的两座天文台：
· Kryoneri光学台（雅典以西约100公里）：作为发射站，发出精准指向“Psyche”号的高功率激光信标，用于使DSOC终端锁定并返回信号；
· Helmos光学台（两站直线距离约37公里）：作为接收站，搭载了具备单光子探测能力的高灵敏度光学接收装置，从探测器回传的微弱激光信号中提取数据。
此次操作需在极短窗口内完成链路建立，为此希腊政府在任务窗口内临时关闭相关空域，确保激光信号在全程安全、无干扰状态下运行。
ESA地面团队从德国达姆施塔特的空间运控中心精确计算激光轨迹，补偿因大气密度、温度分层、地球自转等因素引起的指向偏差，而NASA喷气推进实验室（JPL）则提供了“Psyche”号的精确轨道数据，包括利用Delta-DOR技术实现的深空定位。
光通信挑战巨大
相比射频通信，深空激光通信虽具备更高带宽与更强抗干扰能力，但也存在诸多挑战：
· 超高指向精度：地面激光发射装置需将光束投向数亿公里外的探测器，其角度误差容忍范围极低。
· 极弱信号接收：即使是从“Psyche”返回的高功率信号，到达地面时也可能仅为每秒数个光子，对接收端灵敏度要求极高。
· 天气与大气干扰：云层、水汽、温度变化等因素均可能影响激光传播路径与质量。
ESA此次部署的接收系统，安装于海拔2340米的Aristarchos望远镜尾部，其核心组件是一个可检测单光子的高灵敏度光学台架，首次实现“在真实深空环境下的信号捕捉”。
从概念到实践：光通信地面设施快速部署，验证完整链路
据ESA官方披露，此次通信实验的激光发射系统集成了五台高功率激光器和精密光学控制单元，安装在一个20英尺集装箱中，具备夜间自动升降与遮光功能。接收端则为定制化的光学平台，具备超低噪声、极端光子解析能力，整个系统在短时间内完成调试与校准。
测试流程中，团队首先于Alphasat地球同步卫星上进行“低轨对准测试”，随后快速转入实战链路测试，最终实现从地面发出信标、“Psyche”接收并反射回地面的完整数据链路。
整个测试团队现场人员不超过20人，其中包括从JPL派驻的两位深空通信专家，展现了高效紧凑的国际团队协同能力。
为未来铺路：构建“太阳系互联网”的一环
此次光通信测试不仅是ESA与NASA技术协同的象征，更是未来空间通信网络蓝图中的一块“基石”。ESA官员明确表示，该成果将纳入其计划于2025年底提出的ASSIGN（Advancing Solar System Internet and GrouNd）计划。该计划目标是：
· 整合射频与光通信网络资源；
· 构建支持各类任务的“多网融合”通信骨干；
推动欧洲在下一代深空通信基础设施中的技术主导地位。
在更长远的时间轴上，ESA也在研制火星“光通信拖船”（LightShip）平台，为未来人类登陆火星提供导航与通信中继，光通信将在其中扮演不可替代的角色。
延伸思考：商业航天如何切入深空光通信？
尽管此次深空光通信链路的建立主要由NASA与ESA主导完成，但这一里程碑式验证，也为商业航天企业提供了值得关注的方向与潜在切入点，尤其是在系统部署、技术协同与服务延展方面：
1.地面接收设施的服务化与托管化趋势：
随着深空任务数量增加，全球对高精度地面激光接收站的需求有望持续增长。围绕地面站的部署建设、运行维护、定期升级以及第三方托管等环节，可能催生新的服务型市场，为具备精密光电或天文设施运维经验的企业带来合作机会。
2.空间端激光通信终端的集成与适配：
当前深空激光通信终端在体积、功耗、冷却方式、对准精度等方面仍面临诸多工程挑战。商用卫星或探测器制造企业若能在结构布局、电源管理、热控方案等方面与光通信系统实现高度适配，将具备一定先发优势。
3.数据服务链条的延展：
光通信提升带宽之后，深空任务所产生的图像、科学观测数据量将大幅增加。这一变化有望带动地面侧数据接收后的处理、云端存储、智能分析、可视化发布等环节的需求增长，为涉足遥感AI、边缘处理、科学数据服务的企业提供延展空间。
4.技术标准与系统兼容性测试：
当前，深空光通信尚处于早期应用阶段，国际间的互操作性标准尚未完全确立。具备软硬件验证能力或系统集成经验的企业，未来可参与到标准制定、认证测试、接口兼容等工作之中，为跨国任务提供支持能力。
总体来看，随着载人深空探索、深空探测与星际通信任务的逐步推进，光通信正成为支撑下一代任务能力的重要技术之一。对于有志于进入深空通信产业链的商业航天企业而言，提前布局相关环节、参与系统工程协作，或将在未来形成差异化竞争力。
个人观点，欢迎交流指正！
仰望星空者，终将改变地球
航天出海去
