衛(wèi)星在現(xiàn)代信息社會中發(fā)揮著非常重要的作用。茫茫太空之中，一顆顆衛(wèi)星如同閃亮的眼睛，它們在圍繞地球不停的穿梭，不斷監(jiān)測、獲取著與我們生活息息相關(guān)的海量信息。

　　但是如何使衛(wèi)星所獲取的海量信息，快速、準(zhǔn)確的傳輸給地面，一直是考驗世界航天的難題。

　　2012年3月2日，國防科工局在京舉行在軌交付儀式，將“海洋二號”衛(wèi)星正式交付給用戶方國家海洋局。“海洋二號”第一次搭載進行了中國首次星地激光通信試驗并取得圓滿成功，來自哈工大的馬晶、譚立英科研團隊為這道世界航天的前沿課題給出了中國解答。

　　難度極大的征服

　　星地激光通信屬于衛(wèi)星激光通信的一個組成部分，簡言之，就是將衛(wèi)星和地面用激光鏈接起來，形成空間的信息高速公路，進行數(shù)據(jù)的傳輸。

　　星地激光通信應(yīng)用后，能夠同時進行3000個高清晰電視信道廣播，約15000個普通電視信道廣播，明顯拓展信息傳播渠道。在減災(zāi)方面，這一技術(shù)也有十分廣泛的應(yīng)用。衛(wèi)星上高清相機拍攝的災(zāi)害資料，利用這一技術(shù)能避免數(shù)據(jù)壓縮導(dǎo)致的失真，將相關(guān)數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確的傳輸回地面，及時的對災(zāi)情做出判斷和預(yù)報。

　　為搶先建立空間高速信息公路，在空間信息領(lǐng)域掌握主動。美國、歐空局、日本都在下大力氣，全力進行衛(wèi)星激光通信的研究。

　　鋪就漫漫天光路，話說的雖然容易，但是做起來又是何其艱難！該系統(tǒng)各部分所需要達到的精度幾乎是窮人類研究極限。

　　實現(xiàn)星地激光通信，需要衛(wèi)星和地面上的兩光束要極其準(zhǔn)確的對準(zhǔn)，否則，失之毫厘，差之千里。早于中國進行衛(wèi)星激光通信研究的日本，曾這樣形容：它相當(dāng)于在東京用激光瞄準(zhǔn)80公里外富士山上一個移動的針眼。

　　此外，這項技術(shù)試驗對各項儀器設(shè)備的精度要求非常苛刻。以衛(wèi)星激光通信樣機為例，它由多光軸構(gòu)成，對平行度要求極高，而機械調(diào)整定位經(jīng)常在亞微米量級。亞微米是毫米的萬分之一精度，靠單純的機械加工根本無法完成，只有依靠科技人員不斷調(diào)試才能達到要求的精度。

　　實現(xiàn)星地激光鏈路通信一個難度極大的挑戰(zhàn)，但是對一世界前沿課題的征服卻來自一個意外的決定。

　　普通教師挑戰(zhàn)世界難題

　　1991年的春天，正在哈工大攻讀碩士研究生的譚立英需要準(zhǔn)備碩士論文選題。她除了要給學(xué)生上課、接送5歲的女兒，每天還要往來于圖書館查閱資料，思量碩士論文的選題。

　　一段時間過去了，仍然找不到合適方向的她，帶著迷茫和渴望登上了去往北京的列車。在北京圖書館中，有關(guān)衛(wèi)星激光通信的資料讓她眼前一亮，“要是能在浩瀚空間建立一個無線光網(wǎng)，實時進行高速信息傳輸，這將是一件了不起的事情！”譚立英思索道。

　　然而這個選題卻遇到了前所未有的困境。

　　“美國已研究近三十年仍沒實現(xiàn)，你要開展這方面的研究，等于新開一個方向。方向雖好，但難度太大了，難以畢業(yè)。”幾位老師在譚立英碩士開題會上委婉善意的勸說到。

　　“這個研究方向我們國家還是空白，它將是今后中國衛(wèi)星信息傳輸急需解決的核心技術(shù)，該技術(shù)若能攻破，將給衛(wèi)星通信領(lǐng)域帶來革命”譚立英擲地有聲的說道。

　　“你要堅持做這個方向，碩士論文所需的研究費用你自己解決吧。而且，你另找導(dǎo)師吧。”導(dǎo)師表態(tài)到。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　沒有經(jīng)費支持，自己能否畢業(yè)還是未知數(shù)。譚立英遇到了極大的阻礙。在中國的星地激光鏈路通信試驗即將夭折的時候，丈夫馬晶給予了她支持。

　　1988年到1990年，馬晶以訪問學(xué)者的身份在歐洲核子中心從事高能物理實驗研究工作。面對優(yōu)越的工作和生活條件，他還是毅然決然地回到國內(nèi)。

　　“沒有經(jīng)費就擠家里的錢做吧，咱們一起干”。丈夫的理解和遠(yuǎn)見卓識讓他們從此不僅在生活上更在科研上拴在一根繩上。

　　就這樣，這對相知相助、心心相印的夫妻翻開了中國衛(wèi)星激光通信研究的序頁，不知深淺地邁向了漫漫天光之路。

　　功夫不負(fù)有心人

　　研究開始了！沒有經(jīng)費，就用家里的積蓄和微薄的工資。沒有設(shè)備就用從學(xué)校教學(xué)實驗室報廢儀器淘寶，修一修再用。初步的光發(fā)射測試驗證得到了有效的數(shù)據(jù)，譚立英終于完成了畢業(yè)論文。

　　馬晶和譚立英并沒有停止研究的腳步，但是隨著研究不斷深入，他們的境況愈發(fā)窘迫。衛(wèi)星激光通信研究沒有高精度的測試條件是無法進行的。

　　1995年秋天，譚立英帶著碩士論文和50袋方便面住進了北京阜新路8號航天部招待所，這一年，日本進行了衛(wèi)星激光通信的搭載實驗。

　　住下后，她迫不及待的闖入原航天部辦公樓，誤打誤撞中她闖進了一樓靠東北角的一間辦公室。

　　辦公室里，一位年輕的機關(guān)領(lǐng)導(dǎo)正在辦公，這位“不速之客”讓他有些吃驚：“你找誰？”譚立英一時不知如何回答，“我不知道該找誰，我是哈爾濱工業(yè)大學(xué)的老師，我是研究衛(wèi)星激光通信的，從1991年就開始了，我就是想到航天部來找找，看哪個部門能支持我們一下。”譚立英索性一股腦地全盤托出。

　　這位領(lǐng)導(dǎo)(田玉龍)認(rèn)真而耐心的聽取了譚立英的研究情況介紹，并給予了充分的肯定和鼓勵，其后向有關(guān)部門、專家呼吁，并鼓勵譚立英要堅持研究下去。

　　他們在衛(wèi)星激光通信領(lǐng)域的概念研究引起了學(xué)校的關(guān)注，1996年，5000元的?；鸾鉀Q了他們的燃眉之急，研究終于可以繼續(xù)下去了。之后，國防科工局基礎(chǔ)科研預(yù)研基金、航天基金等經(jīng)費支持陸陸續(xù)續(xù)補充進來，單元技術(shù)研究取得了突破。

　　2001年-2005年的五年間，在原國防科工委的大力支持下，哈工大衛(wèi)星激光通信研究團隊：完成了星地激光鏈路的星上光通信原理樣機；研發(fā)了衛(wèi)星激光通信地面動態(tài)演示驗證測試系統(tǒng)；研制了國際上首套集成化高精度測試設(shè)備；在“十五”原理樣機研制的過程中，國防科工局組織航天科技集團公司五院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中科院等有關(guān)單位對衛(wèi)星總體進行了充分的協(xié)調(diào)，確定了開展星地激光鏈路試驗，要求哈工大研制的原理樣機要以“海洋二號”衛(wèi)星平臺為背景。

　　茫茫太空一線穿

　　漫漫長路二十載，茫茫太空一線穿！披星戴月，覓便星海，馬晶譚立英團隊為的就是星地激光鏈路試驗的成功。

　　2011年10月25日清晨六點，當(dāng)大多數(shù)人還沒從睡夢中向來時候，馬晶、譚立英和他們的團隊緊張而忙碌的工作著。

　　破曉的曙光漸漸透出云端，中國首次星地激光鏈路雙向捕獲跟蹤試驗正式開始。試驗現(xiàn)場的大屏幕上，“海洋二號”衛(wèi)星以時速20000多公里的速度向中國上空疾馳而來，預(yù)計將于10分鐘之后進入試驗區(qū)域。

　　工作人員一邊觀察跟蹤畫面，一邊不斷查看相關(guān)數(shù)據(jù)。“01，試驗前狀態(tài)確認(rèn)。02，軌道參數(shù)確認(rèn)。03，崗位確認(rèn)……”按照現(xiàn)場總指揮的指令，各崗位人員有條不紊的操作、執(zhí)行。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　“滴”、“滴”、“滴”，衛(wèi)星信號 聲音打破了現(xiàn)場的寧靜，空氣中一根無形的弦頓時“繃”了起來。“海洋二號”過頂只有幾分鐘，必須在這短暫的時間內(nèi)，衛(wèi)星光信號與地面光信號準(zhǔn)確對準(zhǔn)，實現(xiàn)快速雙向捕獲、鏈接并跟蹤。

　　進入鏈路試驗區(qū)，僅11秒，地面終端成功捕獲到星上終端發(fā)出的光信號，“抓到星上光信號了！跟上了！跟上了！一直在牢牢的跟著！”譚立英在輕輕的低沉而有力的說著。試驗現(xiàn)場頓時被掌聲和歡呼聲包圍。

　　這是中國衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑。該項試驗的成功，標(biāo)志著中國在空間高速信息傳輸這一航天高技術(shù)尖端領(lǐng)域走在了世界發(fā)展前列。中國成為第2個成功進行衛(wèi)星激光高速通信試驗的國家。國際上第1次成功進行了衛(wèi)星與地面直接探測高速星地激光通信試驗。

　　2012年2月21日，國防科工局系統(tǒng)工程一司在北京組織召開了星地激光通信試驗評審會，評審專家認(rèn)為，星地激光通信試驗星上終端工作狀態(tài)穩(wěn)定，各項功能和性能滿足研制總要求，星地激光通信試驗實現(xiàn)了快速捕獲、穩(wěn)定跟蹤和高速通信，圓滿完成預(yù)定的在軌測試任務(wù)，達到國際領(lǐng)先水平。

　　“莫謂星地通如許，更星間鏈路待接續(xù)。”這是馬晶教授在自己填的詞里面所說到的。雖然中國的首次星地激光鏈路鏈接試驗取得成功，但是天路的鋪就僅僅是織天網(wǎng)的序曲。

　　“單個計算機很神奇，但是只有聯(lián)起網(wǎng)來才能發(fā)揮更大的效應(yīng)。星地激光鏈路鏈接的技術(shù)的就是為了驗證衛(wèi)星激光通信技術(shù)，為衛(wèi)星的組網(wǎng)做準(zhǔn)備，使得星地、星星之間鏈接起來，做到數(shù)據(jù)更加時時、準(zhǔn)確的傳輸，為國計民生保駕護航！”譚立英教授在接受采訪時說道。