在太空通信中，美航天局一直依赖无线电射频通信技术。相比之下，激光通信将会把数据传输速率提高10到100倍，使从太空传回视频及高精度测量数据成为可能。激光通信设备还有体积小、重量低、能耗少等优点。因此，激光通信被认为“有潜力给太空通信带来革命性改变”。
按计划，美航天局“激光通信中继演示”系统将于2019年夏季发射至距地面约3.6万千米的地球同步轨道。系统还将设立两个地面站，分别位于美国加利福尼亚州和夏威夷，以用于发送和接收数据。
此前，美航天局2013年发射的“月球大气与尘埃环境探测器”曾携带“月球激光通信演示”系统，以每秒622兆的速率成功从月球轨道向地球传回数据。