失去我们星球的气体保护气泡并不是一个受欢迎的选择。但是，澳大利亚和法国的研究人员已经合作设计了下一个最好的东西——一个通过镜子轻拂的风流引导光线穿过暴风雨的气流的系统。

失去我们星球的保护性气体泡沫并不是一个普遍的选择。但是澳大利亚和法国的研究人员已经合作设计出了下一个最好的东西——一个通过镜子引导光线穿过汹涌气流的系统。其结果是激光链路能够在大气层中保持其自身的稳定性，其稳定性达到前所未有的程度。

虽然天文学家有一些技巧可以用来纠正大气对入射光的扭曲，但要将一束相干的光子从地面发射到一个遥远的接收器，使它们保持在同一个点上，这是一个挑战。

通过数百公里的空中移动，保持传输在目标上并保持一致——其相位保持整齐一致——将使我们能够连接高精度的测量工具和通信系统。

卫星可以更精确地探测矿石或评估地下水位；高速数据传输需要的功率更少，且包含更多的信息。

主要作者本·迪克斯·马修斯是澳大利亚国际射电天文学研究中心的电气工程师，他向澳洲科技新闻网（Sciencealert）解释了这项技术。

“有源终端基本上使用一个小型的四像素摄像头，用来测量接收到的光束的横向移动。”迪克斯·马修斯说，“然后，这个位置测量被用来主动控制一个可操纵的反射镜，使接收到的光束保持在中心位置，并消除由大气引起的侧向运动。”

实际上，该系统可以用来补偿三维空间中移动空气的扭曲效应——不只是上下或左右移动，而是沿着光束的轨迹移动，从而保持连杆的中心位置及其相位的有序。

到目前为止，它只在265米（约870英尺）的相对较短距离内进行了测试。在发射器和接收器之间的地下铺设了大约715米（不到半英里）的光缆，用来传输光束进行比较。结果非常稳定，可以用来连接各种用于测试基础物理的光学原子钟，比如爱因斯坦的相对论。

随着概念证明的演示，没有理由认为类似的技术有一天不会瞄准天空，甚至更远。尽管有一些障碍需要首先克服。

“在这个实验中，我们必须用与稳定的红外光束一致的可见光波导激光器，用手进行初始对准。”迪克斯·马修斯在接受澳洲科技新闻网（Sciencealert）采访时说，“在光学原子钟之间建立连接时，最好有一种更容易实现这种粗对准的方法。”

幸运的是，迪克斯·马修斯的法国合作者正在研制一种能够加速初始粗对准过程的装置，有望开发出无需如此复杂设置的第二代激光链路技术。

研究小组还发现，设备中的温度变化影响了相位的稳定性，将信号的持续时间限制在100秒左右。这个障碍也将是未来改进的重点。

我们可能不需要等待很长时间，研究人员已经在系统升级方面取得进展。

“我们已经开始使用高功率激光放大器，这将有助于我们应对远距离（如太空）可能出现的更大功率损耗。”迪克斯·马修斯说，“我们还完全重建了有源终端，使其对低接收功率更加敏感，更有效地抵消了接收波束的移动。”

随着轨道技术迅速成为许多数据提供商的一个主要关注点，可能会用卫星填满我们的天空，使我们的大气层中的通信系统连接起来的创新只会变得更受追捧。尽管我们的大气层有助于我们所有人的生存，但埋在一层不安的热气之下肯定有一些不利因素。