甚至在美國(guó)宇航局（NASA）存在之前，科幻小說(shuō)作家阿瑟·C·克拉克就在1945年構(gòu)思了一艘可以利用光束往地球發(fā)送信息的太空飛船。如今，經(jīng)歷了幾十年的挫折和碰壁之后，利用光束發(fā)送信息的技術(shù)終于成熟了。

　　以下兩艘太空飛船跟太空激光信息傳輸有關(guān)：一艘是美國(guó)宇航局的“月球大氣和塵埃環(huán)境探測(cè)器（LADEE）”，于當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月6日發(fā)射，任務(wù)目標(biāo)是從月球發(fā)回視頻和科學(xué)數(shù)據(jù)；另外一艘是歐洲航天局的“阿爾法衛(wèi)星（Alphasat）”，已于7月25日發(fā)射，負(fù)責(zé)從其他衛(wèi)星收集科學(xué)數(shù)據(jù)。

　　新的地球觀測(cè)衛(wèi)星可望每年發(fā)送大量數(shù)據(jù)，但由于太空飛船跟地球的距離變化不定，會(huì)造成數(shù)據(jù)下載速度不穩(wěn)定，使航天任務(wù)發(fā)回的數(shù)據(jù)量受到限制。光學(xué)領(lǐng)域最新的研究進(jìn)展開(kāi)始扭轉(zhuǎn)這種局勢(shì)。“該技術(shù)已經(jīng)成熟”，德國(guó)特薩特空間通信公司（Tesat-Spacecom）首席科學(xué)家弗蘭克·海涅說(shuō)。

　　20世紀(jì)80年代，歐洲利用改良激光器和光學(xué)探測(cè)器開(kāi)始研制首個(gè)激光通信系統(tǒng)——半導(dǎo)體衛(wèi)星間激光連接實(shí)驗(yàn)（SILEX）。歐洲航天局的“月亮女神”號(hào)（Artemis）衛(wèi)星裝上這個(gè)系統(tǒng)后，在2001年從一顆法國(guó)人造衛(wèi)星上每秒鐘接收50兆比特的信息，此后在2005年跟日本的一顆人造衛(wèi)星交換過(guò)信息。該項(xiàng)目使工程師學(xué)會(huì)了如何在太空中固定和調(diào)節(jié)激光器的方向。

　　此后，為了人造衛(wèi)星之間的通信，海涅的研究小組在特薩特空間通信公司研制了一臺(tái)激光終端設(shè)備，花費(fèi)了德國(guó)航空航天中心9500萬(wàn)歐元。這種激光終端設(shè)備通過(guò)現(xiàn)代光導(dǎo)纖維技術(shù)加強(qiáng)后，獲得了數(shù)瓦的電能。相比之下，SILEX僅僅能夠達(dá)到幾十毫瓦的電能。2008年，兩顆人造衛(wèi)星上安裝的終端設(shè)備可以在幾千公里的距離上使信息傳輸速度達(dá)到每秒鐘數(shù)十億比特。

　　歐洲航天局的阿爾法衛(wèi)星處于對(duì)地同步的位置上，可以將激光終端設(shè)備的信息輸送距離延長(zhǎng)到數(shù)萬(wàn)公里。然而，歐洲的太空激光器有一個(gè)嚴(yán)重的缺陷：盡管它們能夠在太空飛船間傳遞信息，但是跟地面之間的通信仍有問(wèn)題，必須通過(guò)無(wú)線電波來(lái)完成。

　　LADEE航天任務(wù)中的激光器可以直接與地球通信。美國(guó)宇航局希望LADEE衛(wèi)星能夠使激光通信延伸至月球和其他行星。目前，深太空的航天任務(wù)仍然靠無(wú)線電傳播。

　　盡管LADEE衛(wèi)星的調(diào)幅光學(xué)系統(tǒng)善于穿越地球上充滿湍流的大氣，但是在多云的日子里激光被阻時(shí)，仍然需要備用無(wú)線電連接。為了盡量減少這樣的問(wèn)題，LADEE主要地面接收站位于大部分時(shí)間無(wú)云的墨西哥沙漠中。