近日,我國(guó)目前體量最大、技術(shù)水平最為先進(jìn)的通信衛(wèi)星——實(shí)踐二十號(hào)成功完成全部核心試驗(yàn),充分驗(yàn)證了衛(wèi)星性能及多項(xiàng)最新技術(shù)。
實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星于2019年12月27日隨長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭發(fā)射升空,于1月5日定點(diǎn)在地球同步軌道后,開始進(jìn)行在軌測(cè)試。
航天科技集團(tuán)五院 實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師 李峰:我們策劃了整個(gè)整星測(cè)試項(xiàng)目在軌是84項(xiàng),目前來看重要的核心的載荷測(cè)試已經(jīng)完成了,取得的成果非常讓人鼓舞,全面符合我們的設(shè)計(jì)預(yù)期。
據(jù)了解,實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)成功完成了包括超高速激光通信技術(shù)、太赫茲技術(shù)在內(nèi)的多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)首次在軌驗(yàn)證。多個(gè)空間技術(shù)領(lǐng)域的新產(chǎn)品也通過了在軌測(cè)試,標(biāo)志著我國(guó)航天領(lǐng)域多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、材料和產(chǎn)品達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。后續(xù),衛(wèi)星將在邊試驗(yàn)邊提供服務(wù)的模式下,進(jìn)行長(zhǎng)期在軌工作。
實(shí)踐二十號(hào):世界在軌驗(yàn)證最高傳輸速率
此次實(shí)踐二十號(hào)驗(yàn)證的一項(xiàng)核心技術(shù)就是超高速激光通信技術(shù)。那么這個(gè)“超高速”是什么概念呢?對(duì)于通信衛(wèi)星來說會(huì)有怎樣的意義?
“傳輸速率”的大小是通信衛(wèi)星能力最直觀的體現(xiàn)。在實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星之前,我國(guó)曾在實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星上驗(yàn)證過激光通信技術(shù),當(dāng)時(shí)的傳輸速率是5Gbps。而實(shí)踐二十號(hào)則直接將這個(gè)數(shù)值提高了一倍,達(dá)到了10Gbps,這也是目前世界在軌驗(yàn)證得到的最高傳輸速率。
中國(guó)工程院院士 航天科技集團(tuán)五院實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星總指揮 周志成:將來你比方老百姓的娛樂,下載電影,傳輸速率就提升很多,人的體驗(yàn)就不一樣了。所以我們掌握了10個(gè)G的激光通訊,我們?cè)诤罄m(xù)的應(yīng)用衛(wèi)星的制造上,我們就會(huì)有很多的方案可以提供給大家,包括把激光通信、高通量放在我們低軌互聯(lián)網(wǎng)星座里去。
也就是說,這個(gè)超高速的傳輸速率未來將大大改變我們的生活。事實(shí)上,從我國(guó)首顆通信衛(wèi)星“東方紅二號(hào)”開始,通信衛(wèi)星的傳輸速率在不斷提高,也為人們提供著一代一代升級(jí)的服務(wù)。而基于東方紅五號(hào)平臺(tái)研制的實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星,將進(jìn)一步拓寬通信傳輸?shù)念l段,提升用戶的體驗(yàn),也為未來高通量衛(wèi)星的研制奠定基礎(chǔ)。
實(shí)踐二十號(hào):電推進(jìn)系統(tǒng)全面驗(yàn)證
除了驗(yàn)證通信衛(wèi)星的傳輸速率,作為新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星,實(shí)踐二十號(hào)還驗(yàn)證了最新的電推進(jìn)技術(shù)。未來,這項(xiàng)技術(shù)有望廣泛應(yīng)用于各類航天器,大幅提升衛(wèi)星的運(yùn)行效率。
對(duì)于高軌道通信衛(wèi)星來說,定點(diǎn)位置是不能改變的。一旦偏離預(yù)定位置,就無法提供對(duì)應(yīng)區(qū)域的服務(wù)。而要想保持在這個(gè)定點(diǎn)位置,就需要一套推進(jìn)系統(tǒng)提供動(dòng)力。過去,這個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)一般是通過化學(xué)燃料作為推進(jìn)劑。
航天科技集團(tuán)五院 實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師 李峰:我們需要攜帶幾乎衛(wèi)星重量一半的推進(jìn)劑,來做在軌的東西位(置)保(持),南北位(置)保(持)這一系列的工作。這樣的話就導(dǎo)致我們衛(wèi)星承載的有效載荷的重量無法迅速提升。
而電推進(jìn)就可以解決這個(gè)問題。衛(wèi)星不再需要攜帶很重的化學(xué)燃料,而是攜帶特殊的氣體——“氙氣”,就可以電解產(chǎn)生離子流,形成推力。這個(gè)推進(jìn)效率達(dá)到了過去的十倍左右。
航天科技集團(tuán)五院510所 電推進(jìn)事業(yè)部總經(jīng)理 耿海:這么大的體量的衛(wèi)星要用化學(xué)推進(jìn)的話,它帶的推進(jìn)劑可能就要接近三噸,而我們帶的推進(jìn)劑可能只有200公斤,這就是一個(gè)數(shù)量級(jí)的差異。
專家介紹,電推進(jìn)系統(tǒng)對(duì)于材料的選擇,和在太空中解決高壓加電等問題,都是世界級(jí)的難關(guān)。我國(guó)從上世紀(jì)70年代開始論證電推進(jìn)系統(tǒng),到今天已經(jīng)將近50年的時(shí)間了。此次在實(shí)踐二十號(hào)上實(shí)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證,對(duì)未來在深空探測(cè)等領(lǐng)域的航天器研制,都將起到重要作用。
轉(zhuǎn)自:央視新聞客戶端
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