引言

随着人类对太空探索的不断深入，星间通信技术的重要性日益凸显。在各种通信方式中，激光通信和微波通信是两种主要的星间通信手段。本文将对这两种通信方式进行比较，重点分析它们在抗干扰性和传输速率方面的优势，并举了一些例子。


1. 星间激光通信与微波通信概述

1.1 星间激光通信原理

星间激光通信利用激光束作为信息载体，通过空间传播实现卫星之间的双向通信。激光通信系统通常由发射端、接收端和光学系统组成。发射端将电信号转换为光信号，并通过光学系统将激光束聚焦后发射出去；接收端则负责捕捉激光束，并将其转换回电信号。

1.2 星间微波通信原理

星间微波通信则是利用微波信号在空间中传播，实现卫星之间的双向通信。微波通信系统主要由发射机、接收机和天线组成。发射机将电信号转换为微波信号，并通过天线发射出去；接收机则负责捕捉微波信号，并将其转换回电信号。

2. 抗干扰性能比较

2.1 星间激光通信的抗干扰性

由于激光束具有高度的方向性和单色性，因此星间激光通信具有较强的抗干扰能力。激光通信系统可以有效地避免来自其他卫星或地面的电磁干扰，确保通信的稳定性和可靠性。此外，激光通信还可以通过选择不同的波长和调制方式来进一步提高抗干扰性能。

2.2 星间微波通信的抗干扰性

相比之下，星间微波通信的抗干扰性能相对较弱。由于微波信号在空间中传播时容易受到其他电磁波的影响，因此微波通信系统更容易受到干扰。为了提高抗干扰性能，微波通信系统需要采用更复杂的编码和解码技术，以及更高频率的微波信号。然而，这些措施往往会导致系统复杂度增加和成本上升。

3. 传输速率比较

3.1 星间激光通信的传输速率

星间激光通信具有极高的传输速率。由于激光束可以携带更多的信息量，因此激光通信系统的数据传输速度远远超过了微波通信系统。目前，一些先进的星间激光通信系统已经实现了Gbps级别的传输速率，为未来的高速太空网络提供了可能。

3.2 星间微波通信的传输速率

虽然星间微波通信的传输速率相对较低，但它仍然是一种重要的星间通信手段。随着技术的发展，微波通信系统的传输速率也在不断提高。然而，与激光通信相比，微波通信在传输速率方面仍有较大的差距。

4. 星间激光通信案例：星际空间的“光速传书”大突破

4.1 中国光传01/02试验星：640公里外的“超高速对话”

2025年3月18日，光传01/02试验星圆满完成国内首次在轨星间400Gbps超高速激光通信试验，这可是北京极光星通科技有限公司交出的亮眼成绩单。两颗卫星隔着640公里的太空距离，不仅单次建链稳稳维持了16分15秒，还创下了31.509TB的传输数据量新高，堪称星际通信的“中国速度”。

4.2 美国DSOC项目：3.5亿公里外的“激光握手”
2025年9月2日，NASA的DSOC项目干了件轰动航天界的大事！它向远在3.5亿公里外的“普赛克”号探测器发送激光信号，还成功收到了回传数据——这是人类头一回实现数亿公里级的稳定双向激光通信。

4.3 欧洲SILEX项目：星间激光通信的“开山鼻祖”

作为全球首个星间激光通信链路项目，SILEX绝对是“先行者”般的存在。欧洲航天局2001年发射的ARTEMIS卫星（驻守地球静止轨道），搭档法国1998年发射的SPOT-4卫星（运行在低地球轨道），硬是在4万公里的遥远距离间架起了激光链路，以50Mb/s的速率实现数据传输。

4.4 日本OICETS与欧洲ARTEMIS：跨洲合作的“太空默契”

2005年12月，来自日本的OICETS卫星和欧洲的ARTEMIS卫星上演了一场精彩的“星际合作”。它们成功搭建起激光通信链路，让日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和欧洲航天局（ESA）实现了双向通信。

5. 星间微波通信案例：星际网络的“可靠信使”

5.1 中国地月三星：117万公里的“微波组网奇迹”

2024年8月30日，DRO-A/B两颗卫星顺利抵达地月空间的远距离逆行轨道后，立刻和早已就位的DRO-L近地轨道卫星“手拉手”，成功搭建起K频段通信链路，实现了三星互联互通。这是国际上首次在117万公里的超远距离验证K频段星间/星地微波通信，突破了地月大尺度星座构建的核心技术瓶颈。

5.2 美国TDRS系统：航天界的“信号中转站”

提到星间微波通信，美国的TDRS系统像太空中的“信号中转站”，靠着L、S、C等多个微波频段，一边跟踪测控中低轨道航天器，一边实时转发航天器传回的各类数据、图像和话音。星间链路全靠微波撑场，几十年如一日地在航天领域发挥关键作用。

结论

综上所述，星间激光通信在抗干扰性和传输速率方面均优于星间微波通信。随着技术的不断进步，激光通信有望在未来的太空网络中发挥更加重要的作用。然而，这并不意味着微波通信将被完全取代。实际上，两者各有优势，可以在不同的应用场景中发挥各自的长处。我国也进行取得不少成绩，相信今后也会获得更多突破。

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本文来源于昆明学院2025年校级教育教学改革研究项目。

作者：龙瀛，男，1981年生，广西灵川人，中共党员，国家安全学学者，现任昆明学院云南智慧边防与人工智能安全治理协同创新实验室主任，主要研究方向为太空安全。社会兼职：中国自动化学会空间及运动体控制专委会会员、中国指挥与控制学会航天指挥控制专委会会员、中国空间科学学会空间生命专委会会员、中国宇航学会航天政策与法律专委会会员。

来源: 迷彩视线