美國國家航空航天局（NASA）「阿提米斯 II」載人登月任務近日順利將四名宇航員送入月球軌道，並首次在任務中大規模採用新一代激光通訊系統，將高解析影像實時傳回地球。在這一過程中，地面接收站不僅包括 NASA 在美國本土的主要站點，還涵蓋由初創公司 Observable Space 與 Quantum Opus 聯手打造、部署在澳洲國立大學的低成本實驗終端。
這套實驗終端成功接收來自登月飛行「龍座」飛船的激光數據信號，下行速率達到每秒 260 兆比特，用於傳輸任務過程中拍攝的圖像與視頻等數據。兩家公司表示，此結果證明在地球與深空航天器之間建立高吞吐量數據鏈路，並不一定需要昂貴的專用設施，相對低成本的系統同樣能勝任。 終端由 Observable Space 提供的遠端鏡頭與軟件負責捕捉，並鎖定來自「龍座」的激光信號，再透過 Quantum Opus 研發的光子探測器對數據進行解碼。
兩家公司指出，相較傳統上動輒需數千萬美元投資的「定制級」深空通訊接收設施，這套系統整體成本不足 500 萬美元，成本優勢十分顯著。
低成本激光終端規格
| 項目 | 規格 |
|---|---|
| 下行速率 | 每秒 260 兆比特 |
| 系統成本 | US$500 萬，約 HK$3900 萬 |
| 傳統設施成本 | 數千萬美元 |
| 接收內容 | 4K 視頻、圖像數據 |
| 部署地點 | 澳洲國立大學 |
在本次演示中，位於美國加利福尼亞與紐墨西哥的主接收站，與澳洲的低成本實驗終端共同參與，均成功接收並解碼來自登月過程中的 4K 視頻流。NASA 過去數年持續推進深空激光通訊技術驗證，其中包括一項小行星任務，實現與距離地球 2.18 億英里的航天器之間的數據鏈路演示。相較仍是主流選擇的射頻通訊，激光通訊在帶寬與數據吞吐能力上具明顯優勢，被視為滿足未來深空探測任務及大規模衛星網路數據需求的關鍵技術。
不過，激光鏈路易受雲層與天氣影響，且需維持與目標之間的視線通暢，因此在地面站佈局上，需要跨區域、跨經度分散式部署，以提升可用性與可靠性。此次選擇在美國本土之外的澳洲設站，正是出於覆蓋地球另一側時段的考量。Quantum Opus 聯席創始人、前美國宇航員吉米·卡塞達指出，在阿提米斯 II 宇航員拍攝到的首次「地出」（Earthrise）照片中，最先出現的陸塊正是澳洲，這也令澳洲設站的演示別具象徵意義。
任務結束後，Observable Space 首席執行官詹姆斯·沃爾特表示，此次任務證明從太空到地球的激光數據下行已具備商業化與規模化部署的條件。目前，激光鏈路已廣泛應用於衛星之間的太空對太空通訊，但直接用於太空對地球的數據回傳並不多見，一個重要原因正是成本過高。沃爾特認為，憑藉類似低成本終端方案的出現，可開始構想在全球範圍部署一張面向各類衛星系統開放的激光地面接收網路。
他透露，Observable Space 計劃在未來一年及更長時期推動這一網路的擴展佈局，但目前尚未對外公布完整數量。商業模式方面，公司正評估多種路徑，包括自主建設並運營地面站網路、與現有「地面站即服務」（ground station-as-a-service）提供商合作，或與擁有大量衛星星座的運營商協同，由後者自建並保有關鍵基礎設施。在他看來，無論採取何種路徑，關鍵在於將此前僅在少數任務中「定制使用」的高端深空激光通訊能力，轉化為可按需、按量使用的常態化基礎設施。
在「阿提米斯」重返月球計劃推動下，深空任務對圖像、視頻等高容量數據的需求持續升溫，而商業衛星運營商在地球觀測、寬帶互聯網與科學載荷等領域的需求同樣快速增長。業界觀察人士認為，此次阿提米斯 II 登月飛行期間的激光通訊演示，既是對 NASA 多年前技術路線的一次集中檢驗，也為民間企業參與構建全球激光通訊基礎設施提供了現實範本。憑藉低成本光學終端與光子探測技術的成熟，未來數年圍繞「太空—地球」高吞吐激光通訊網路的商業競爭與合作，有望在全球範圍加速展開。
