这篇文章来分析中国星地激光通信120GBPS:不吹不黑,这才是真·科技硬实力,这次中国科学院搞的星地激光通信实验,不用复杂术语,不用刻意拔高,光说实际效果,就足够让人震撼,实验地点选在高原,不是随便找个地方凑数,高原地区空气相对干净,能减少很多干扰,更能检验技术的真实水平。
不搞花架子:高原上的实验,藏着最实在的突破
很多人不知道,星地通信这事,早就是各国比拼的重点,谁能做得好,谁就能在太空领域掌握更多主动权,以前不管是中国还是其他国家,星地传输数据都慢得让人着急,传一张高清卫星照片,有时候要等好几个小时。
这次不一样,中国直接把传输速度做到了120GBPS,可能有人对这个数字没概念,用大白话给大家算一笔账,我们平时在家看的高清电影,一部大概也就5个G左右,要是用这个速度传,一秒钟就能传20多部,眨个眼的功夫就传完了。
而且这不是地面上的传输,是从几百公里外的太空卫星,直接传到高原的地面站,中间要穿过厚厚的大气层,难度比地面传输大太多,可能有人会说,不就是传得快一点吗,有什么大不了的,其实不然,速度快的背后,是一整套技术的全面突破。
别以为只是简单提升速度,这就像我们跑步,从10公里每小时提到20公里每小时,看似只是翻倍,实则需要全身机能的配合,星地激光通信也是一样,要实现120GBPS的速度,首先得解决“瞄准”的问题,卫星在天上一直飞,不会停下来等你。
卫星飞得还特别快,每秒差不多8公里,比我们平时坐的高铁快几十倍,地面站要精准锁定它,误差不能太大,打个比方,就像你站在操场这边,用激光笔瞄准操场另一边正在快速奔跑的人,还得一直跟着他动,不能有一点偏差。
除了瞄准,还得保证信号不中断、数据不丢失,激光信号穿过大气层的时候,会受到风、温度变化的影响,容易飘移、闪烁,科研人员就是解决了这些难题,才实现了这么快的速度,而且实验的时候,连续通信很久,数据也没有出现丢失的情况。
不比不知道:和国外比,差距到底有多大
说到科技突破,总有人会拿中国和国外比,有人觉得国外的技术一定更好,其实不然,很多领域,中国已经实现了反超,就拿星地通信来说,美国作为航天领域的老牌强国,一直在搞相关研究,但现在还在使用比较老旧的射频通信技术。
射频通信说白了,就和我们以前用的收音机、电视机的信号传输原理差不多,技术比较成熟,但速度很慢,美国目前的星地传输速度,最高也就几百兆,和中国的120GBPS比起来,差了几百倍,相当于自行车和高铁的差距。
举个简单的例子,中国用一秒钟能传完20多部高清电影,美国可能需要几百秒,甚至更久,效率差得不是一点半点,美国也知道激光通信是未来的趋势,这些年也搞了很多次激光通信实验,但大多以失败告终,没能取得实质性的突破。
有时候是无法锁定卫星,建立不起通信链路;有时候是建立起链路了,但传着传着信号就断了,根本无法稳定传输。
有报道说,美国搞过一次月地激光通信实验,速度虽然比自己以前的射频通信快,但和中国现在的速度比,还是差远了,而且那次实验,通信时间很短,无法实现长时间稳定传输,实用性不强,只能算是一次技术尝试,算不上真正的突破。
反观中国,不仅实现了120GBPS的高速传输,还保证了稳定性和可靠性,而且已经具备了实际应用的条件,这就是差距,可以说,这次120GBPS的突破,是中国多年技术积累的结果,是水到渠成的事情,不是偶然,更不是运气。
而且中国的激光通信,还有一个很大的优势,就是保密性特别强,这一点,是射频通信根本比不了的,射频通信的信号覆盖范围广,很容易被窃听、截获,要是用来传输机密数据,很容易出现安全隐患。
激光通信就不一样了,它的光束很窄,定向性特别强,就像我们用手电筒照东西,光线只集中在一个小范围内。
想要窃听激光通信的信号,必须精准地站在光束的传播路径上,而且还要破解相关的加密技术,难度极大,几乎不可能实现,这对于军事卫星、机密数据传输来说,尤为重要,以后中国的机密数据,用这种技术传输,就能从根本上保证安全。
实力说话:所有质疑,都被突破击碎
不管中国取得多大的科技突破,总会有一些人出来质疑,这次星地激光通信突破120GBPS,也不例外,最常见的一种质疑,就是有人说,120GBPS不算快,自己家的光纤都有1000兆了,没必要这么大肆宣传。
说这种话的人,其实是完全不懂两种通信的区别,看似都是传输速度,实则根本不是一回事,没有任何可比性,家用光纤是地面上的有线传输,线路是固定的,不受外界干扰,而且传输距离很近,最多也就几十公里。
就像我们在自己家里走路,路线固定,没有阻碍,走起来很轻松;而星地激光通信,是从几百公里外的太空传输,难度完全不同,卫星在天上高速飞行,还要穿过厚厚的大气层,大气层里的风、温度变化,都会影响激光信号的传输,技术难度远超家用光纤。
这种质疑,其实是对中国科技发展的偏见,回顾这些年中国的科技突破,每一次都有人这么说,但最后都被实力打脸。
这次的星地激光通信突破,同样不是实验室里的“花瓶”,而是经过了实际验证,已经具备了投入应用的条件,以后,这项技术可以广泛应用在航天、国防、民生等多个领域,让卫星通信速度大幅提升,让深空探测的数据传输更高效。
中国的科技发展,从来都不是为了刷纪录,也不是为了炫耀,而是为了打破国外的技术垄断,保障国家的安全,造福人民,这次星地激光通信120GBPS的突破,只是中国科技发展的一个缩影,未来,中国还会在更多领域实现突破。
相信用不了多久,中国的卫星通信技术,会把其他国家甩在身后,让世界看到中国的科技实力,让中国航天绽放出更耀眼的光芒。