امروزه ماموریت‌های فضایی به دلایلی از جمله محدودیت بودجه یا فناوری با محدودیت‌های مختلفی مواجه هستند. برای مثال محدودیت اندازه، کمیت و کیفیت قطعات بکاررفته در یک ماهواره. یکی دیگر از این محدودیت‌ها در هنگام برقراری ارتباط، خصوصا ارتباط بین یک ماهواره با ایستگاه زمینی اتفاق می‌افتد. در این موارد، محدودیت قدرت انتقال و پهنای باند و طولانی بودن فاصله بین مبدا و مقصد، مانع برقراری ارتباط مطلوب می‌گردد.
به عنوان یک نمونه می‌توان به ماموریت ماهواره مجهز به رادار روزنه مصنوعی (SAR) با نام نیسار (NISAR) که به صورت مشترک بین ناسا و سازمان فضایی هند (ISRO) انجام می‌شود، اشاره کرد. این ماهواره باید حجم عظیمی از تصاویر SAR را به زمین مخابره کند، اما آنتن‌های باند Ka ناسا ظرفیت کافی را برای دریافت این میزان داده ندارند. در واقع این آنتن‌ها می‌توانند حدودا 26 ترابیت داده در روز دریافت کنند که البته میزان کمی نیست، اما حجم داده فراهم‌شده توسط نیسار بیشتر از این مقدار می‌باشد. به گفته جرالد باودن (Gerald Bawden)، یکی از دانشمندان علوم زمینی ناسا، اگر به جای ارتباطات رادیویی، این ماهواره برای استفاده از ارتباطات لیزری طراحی شده بود، می‌توانست طی 6 دقیقه تمام داده‌های جمع‌آوری شده خود در عرض یک روز را به زمین مخابره کند. وی باور دارد که ناسا باید در ماموریت‌های آتی خود از مخابرات لیزری یا اپتیکال استفاده کند.
ناسا مخابرات لیزری را چه برای ماموریت‌های مطالعه زمین و چه به منظور استفاده در ماموریت‌های دورتر در نظر دارد. فیلیپ لیبرشت (Phillip Liebrecht)، یکی از مقامات بخش مخابرات و ناوبری فضایی در ناسا می‌گوید: «ما قصد داریم به سمت مخابرات اپتیکال حرکت کنیم اما مخابرات رادیویی را هم رها نخواهیم کرد.» وی با اشاره به کمتر بودن وزن، توان مصرفی و ابعاد سامانه‌های لیزری نسبت به سامانه‌های رادیویی افزود: «این فناوری از امنیت بیشتری نیز برخوردار است؛ چرا که اشعه‌ها بسیار باریک هستند و این مسئله باعث کاهش احتمال تداخل و یا جاسوسی می‌شود.»
مخابرات لیزری برای ماموریت‌های بین سیاره‌ای، نرخ‌های انتقال داده در مقیاس ترابیت و گیگابیت را فراهم نمی‌کنند؛ اما باز هم از مخابرات رادیویی بهتر هستند. برای مثال با استفاده از مخابرات لیزری می‌توان در ماموریت به ماه بین 500 مگابیت تا یک گیگابیت بر ثانیه، در ماموریت مریخ تا 100 مگابیت بر ثانیه و در دورترین نقاط منظومه شمسی بین یک تا دو مگابیت بر ثانیه نرخ انتقال داده فراهم کرد.
در حال حاضر ناسا برنامه‌هایی برای آزمایش مخابرات لیزری در فواصل مختلف از زمین دارد که از میان آنها می‌توان به ماموریت LCRD در سال 2019 و ماموریت سایکی (Psyche) در اوایل دهه آتی میلادی اشاره کرد.