Svemirska laserska komunikacija koristi lasere kao prijenosnike informacija. U usporedbi s tradicionalnom mikrovalnom komunikacijom, nudi značajne prednosti, uključujući veliku propusnost, veliku brzinu, visoku točnost usmjerenja, jaku sigurnost i laganu opremu. Međutim, preko dubokih svemirskih udaljenosti od stotina tisuća kilometara, laserska komunikacija dugo se suočava s tri velika tehnička izazova, koja se često nazivaju "tri planine": ekstremne poteškoće u preciznom usmjeravanju snopa, ozbiljno slabljenje signala i poteškoće u povećanju brzine prijenosa.
Pod vodstvom Centra za inženjering i tehnologiju svemirske primjene Kineske akademije znanosti, te u suradnji s laboratorijem Zhejiang, zvjezdarnicama Yunnan i šangajskim institutom za mikrosustave i informacijsku tehnologiju, istraživački tim proveo je pet godina prevladavajući ove tri velike prepreke.
Prvo, rješavanje "izazova poravnanja". Komunikacija Zemlje-Mjeseca često se uspoređuje s "udevanjem konca u iglu na udaljenosti od 400 000 kilometara". Čak i mikroskopsko kutno odstupanje na kraju odašiljača može rezultirati pogreškom položaja od nekoliko kilometara nakon dostizanja cilja. Kako bi to riješio, tim je inovirao dvo-rješenje za prikupljanje i praćenje dizajnirano za ultra-velike udaljenosti i izuzetno slabe signale. Sveobuhvatnim izračunom i kalibriranjem orbita satelita, grešaka u postavljanju teleskopa i deformacije, atmosferske refrakcije i vremena-leta-lasera, osigurali su da satelit i zemaljski teleskop održavaju visoko{11}}precizno poravnanje dok su u pokretu.
Drugo, prevladavanje problema sa "slabim signalom". Nakon prijeđenih 400.000 kilometara, laserski signal koji dopire do tla smanjuje se na samo nekoliko fotona i vrlo je osjetljiv na smetnje izazvane pozadinskom bukom kao što su mjesečina, svjetlost zvijezda i gradska svjetla. Kako bi se uhvatio u koštac s ovim ekstremnim izazovom, tim se oslonio na neovisno razvijenu tehnologiju detekcije jednog-fotona velike-supravodljivosti fotona i niz složenih algoritama za obradu komunikacijskih signala visoke-osjetljivosti. To im je omogućilo da uspješno izdvoje valjani signal iz ogromne količine buke-što je jednako točnom slušanju pada pribadače u užurbanom, bučnom gradu udaljenom tisućama kilometara.
Konačno, probijanje barijere "spore komunikacije". Kako bi se postigle visoke brzine prijenosa podataka pod ekstremno niskim omjerom-na-šumu, tim je razvio visoko-pojasnu, visoko učinkovitu tehnologiju obrade komunikacije sposobnu za prepoznavanje vremena na-pikosekundnoj razini. Usvojili su modulaciju položaja pulsa visokog{6}}reda i vrlo pouzdane sheme obrade signala, dopunjene jakim strategijama kodiranja-ispravljanja pogrešaka za borbu protiv šuma. Ovaj test je u početku postigao brzinu uplinka od 1,25 Mbps (megabita u sekundi) i brzinu downlinka od 100 Mbps. Na primjer, preuzimanje slike lunarne površine visoke-razlučivosti od 8K trajalo je oko 4 do 5 minuta korištenjem tradicionalne mikrovalne veze od 5 Mbps. S novom laserskom komunikacijom klase 100 Mbps-vrijeme prijenosa drastično je smanjeno na samo 12 sekundi, što je povećanje učinkovitosti od gotovo 20 puta.
Trenutno je ova "informacijska superautocesta" između Zemlje i Mjeseca u potpunosti uspostavljena. Kako se globalno istraživanje Mjeseca i misije slijetanja na Mjesec s posadom ubrzavaju, cislunarni svemir uskoro će doživjeti "eksploziju podataka". Ova novouspostavljena dvo-smjerna-brza laserska veza ne samo da će pružiti stabilnu i-brzu novu metodu prijenosa informacija za buduće misije, podržavajući povratak lunarnog videa visoke-razlučivosti i ogromne količine znanstvenih podataka u stvarnom-vremenu, nego će također snažno podržati Kinu u postizanju originalnijih otkrića u svemirskoj znanosti i primjenama.
