|
拿一只普通的激光笔,对准36,000公里外的地球同步轨道,然后按下开关。 恭喜你,什么都不会发生。因为在激光到达太空之前,厚厚的大气层就会像一个巨大的搅浑水池,把这束光彻底搅乱、撕碎。 但这一次,中国科学家成功“捅破”了这层障碍。 来自中国科学院和北京邮电大学的联合科研团队,完成了一项近乎“神迹”的实验:他们把一束从3.6万公里高度打下来的激光,在穿过波诡云谲的大气层后完整接住,并实现了1Gbps的稳定传输速率。 这是什么概念?相当于5秒钟就能传完一部高清电影。更重要的是,这个速度比发射位置近得多的“星链”(Starlink)快了约5倍。而达成这一切的发射功率,仅仅只有2瓦——甚至不如你家卫生间的一盏夜灯。 很多人不解,3.6万公里的距离,真正的真空环境占了99%以上,难点难道不在距离吗? 还真不是。 真正的“终极关卡”就在最后进入地面的这几十公里大气层。 激光在真空中走直线,稳如泰山。但一旦进入大气,就会遭遇持续变化的空气密度、温度波动和湍流。这些物理变量会不断改变光的折射率,导致激光在传播中发生“碎裂”。 等光束到达地面站时,它已经不再是一个整齐的圆点,而是变成了一堆扭曲、闪烁、不规则的光斑碎片。在通信术语里,这意味着信号被严重畸变,原本承载的数据变成了地面的“天书”。 过去,全球学术界主要靠两种方案去硬磕: - 自适应光学: 用可变形的镜子实时“掰”回光波。
- 模式筛选: 从碎掉的光里找几个质量好的。
但当大气扰动极强时,镜子“掰”的速度赶不上光变乱的速度。而咱们这次的突破,本质逻辑变了:既然信号注定会变乱,那干脆把这种乱,变成可利用的资源。
|