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36氪獲悉，衛星激光通信設備研製商「氦星光聯」（HiStarlink）宣布完成Pre-A輪融資，此次融資距離天使輪系列融資僅6個月。Pre-A輪由中關村發展前沿基金領投，老股東奇績創壇和首業資本再次跟投。據公司透露，Pre A+輪也已接近尾聲。
成立於2021年的「氦星光聯」，是對標Starlink星上激光通信技術的民營企業，致力於低功耗、小型化星載激光通信終端以及地面通信接收系統的研製，主要產品矩陣涵蓋了宇航級核心光電器件、超高速通信單板、激光通信終端以及地面信號收發超級終端系統。公司以對行業的深入理解以及持續創新來解決衛星互聯網中，高成本、低速率、高延遲的通信痛點，目前已在深圳、上海、北京等多地布局，建成數千平研發中心和實驗室，並正在籌建激光通信終端智能工廠。
圖片來源：NASA
衛星激光通信的優與劣
隨着數以萬計的衛星將被送入太空，空間激光通信技術的需求日益迫切。相較於傳統衛星微波通信技術，衛星激光通信技術具有通信容量大、速率高、功耗低、抗干擾能力強的優勢。激光的頻率比微波高3～4個數量級，更寬的頻段使得激光通信在短時間內可傳輸大量數據。同時，激光通信的速率能達到甚至超過10Gbit/s，並在傳輸過程中能量集中，不易分散，功耗也比微波低激光的束散角極窄，不易被偵收和干擾。憑藉其速率高、體積小、質量輕和功耗低的優勢，成為衛星間高速通信不可或缺的有效手段，特別在微小衛星應用場合，更能體現激光通信的優勢。
中發前沿基金投資總監張家煒表示，衛星互聯網的建設從功能發展上看，動力、存算、通信要先行。就通信方面，不依賴頻率資源的高速、高通量、高���靠的激光通信路徑已然清晰，與微波通信互補並存。
優勢之外，激光通信也具有一定劣勢，尤其是在空地通信方面，地球的大氣層和雲帶來了很大的挑戰。由大氣層的氣候條件、空間環境溫度變化、太陽等背景光的因素帶來的外部干擾，以及平台振動和相對運動的影響，衛星激光通信的穩定性仍有較大提升的空間。由於激光波束很窄，當對地通信受到惡劣天氣的干擾時，必須有替代調整方案，激光信號轉由其他地方的接收器來接收。
圖片來源：空客
各國角逐衛星激光通信大市場
通信，是一個國家的根本戰略需求。尤其是在國家安全領域，通信對情報的傳遞有重要的意義。
千域空天創始人藍天翼發現，在2022年8月初，一名烏克蘭的用戶使用Starlink終端進行測試，其IP地址卻顯示在西雅圖，有可能是星間激光通信鏈路已經生效。在8800km的距離，能做到200ms的延遲，非常具有實用價值。有了星間激光通信，俄烏區域的信息戰與情報戰就有了全新的態勢。
當前，美國、歐洲、日本等均在加速衛星激光通信技術的研發。
自20世紀80年代中期開始，歐洲便開始研究衛星激光通信技術，是全球衛星激光通信技術發展最快的地區。歐洲已經實現全球首次星間激光通信技術、相干激光通信技術驗證，擁有全球最高的已驗證星間激光通信速率。星地激光通信方面，歐洲成功驗證地月激光通信、低軌衛星與地面激光通信。除瑞士、德國等歐洲國家外，美國與日本也有非常雄厚的研發基礎。
2021年12月，NASA開始試驗其第一個雙向激光通信中繼演示，該系統耗資3.2億美元，數據傳輸速率比傳統的射頻通信系統快10~100倍，國際空間站是實驗階段后的首個操作用戶，預計傳輸速率可達1.2Gbps。美國太空發展局也在2021年發射4顆“下一代太空體系架構”關鍵技術驗證衛星，驗證星間及衛星與無人機之間的激光通信技術。據NASA預計，到2030年，光通信技術將成為空間通信網絡的主流。該激光通信網絡可以在各相關方之間無縫運行，最終大大提高衛星通信的效率，並降低通信的成本。
搭載在衛星上的激光通信系統，是衛星星座各個衛星節點間的激光鏈路的根基。近年來，典型微小衛星激光通信系統包括美國的OCSD和CLICK、日本的VSOTA和FITSAT和國內的行雲T5。此外，商業化終端也正在形成，包括瑞士的OPTEL-μ、德國的Mynaric CONDOR 和SA photonics Nexus等。氦星光聯也將發力商業化終端市場。
根據2022年2月NSR公司發布的第四份光衛星通信報告。2031年，衛星光通信設備市場將達到20億美元，主要服務於各種衛星星座的建設。行業將以47%的複合年增長率來加速增長，預計未來10年對激光通信終端設備的需求可能達到6000多台。目前，國內外的通信衛星星座主要包括中國航天科技集團“鴻雁”星座（300 顆）、中國航天科工集團“ 虹雲” 星座（ 156 顆） 和“ 行雲” 星座（ 80 顆） 、 中國電子科技集團“ 天地一體化”（ 80 顆 ） 、國 外 “ Kuiper” 星 座 （ 3236 顆 ） ， “Telesat”星座（298 顆），“Starlink”網絡（1.2 萬顆）等星座。這些星座大都由低軌道微小衛星組成，並將激光通信列為其骨幹傳輸鏈路方式之一。
氦星光聯的潛在競品有限，例如德國的Mynaric公司。該公司提供了Condor的光學星間鏈路的星載終端，以及可用于飛機進行空對空或空對地數據鏈路的名為Hawk的機載終端。OISL可以通過紅外激光連接衛星、高空飛機、無人機和地面系統等，其中Condor MK3型終端在太空中可以提供高達100Gbps的傳輸速率，傳輸距離可達5000千米。
據Mynaric稱，目前光通信市場的潛在總額只有8億美元，而到2030年可能增長到超過100億美元，最終可能將超過200億美元。據市場研究機構NSR預計，到2031年，衛星光通信設備的銷售將達到20億美元。
圖片來源：歐洲航天局
月球探索與深空計劃
圍繞地球的星間與星地通信，只是空間激光通信的一部分。面向廣闊的星辰大海，月球探索與深空計劃，才是人類未來的核心目標。由於現代的太空探測的任務更加複雜，有更多的數據要收集和傳送，因此需要更高帶寬的傳輸技術，而光通信可以滿足要求。
月球探索是走向深空的第一步，目前地月之間採用的微波通信速率只有2-20Mbps，無法滿足38萬公里的高速通信需求，因此最好採用激光+微波通信結合的方式。可以考慮在月球和地球同步軌道通信衛星之間採用高速率的激光通信。在同步軌道通信衛星到地面之間仍然採用高速的微波通信。在深空探索領域，NASA計劃使用雙向激光通信中繼來模擬深空探測的光通信，未來將用於小行星帶探測器與地球的通信。當然，深空探測會帶來獨特的技術挑戰。例如隨着通信距離的增加，激光信號可能會快速損耗，如何進行激光光束的精準瞄準也是一個嚴峻的問題。因為激光束十分狹窄，信號指向必須跨越數百萬千米的距離，精確對準目標接收站的位置，這將是一個巨大的挑戰。
參考閱讀
《36氪首發 | 發力衛星激光通信，「氦星光聯」連續完成天使輪和天使+輪數千萬融資》
《國際航空：衛星激光通信時代即將到來》
《新光電：微小衛星激光通信系統發展現狀與趨勢》
《中國航天：國外衛星激光通信技術發展分析》
媒體報道
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