坐飛機(jī)上不能上網(wǎng)、置身山水之美不能發(fā)朋友圈、草原上馳騁不能視頻聊天……這些“交流的無奈”在不久的將來都會(huì)成為過去時(shí)。
12日晚，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，標(biāo)志著我國通信衛(wèi)星事業(yè)邁向高通量時(shí)代。
作為國內(nèi)迄今通信容量最大的衛(wèi)星，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星有哪些新技術(shù)、新本領(lǐng)？它如何滿足人們對(duì)寬帶通信無時(shí)不在的需求？記者日前赴西昌衛(wèi)星發(fā)射中心采訪，獲得有關(guān)專家權(quán)威解答。
通信“寬帶”星：容量大，可傳送高清視頻
實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星是我國第一顆高通量通信衛(wèi)星，它的通信容量比之前我國研制的所有通信衛(wèi)星加起來還要多。
通信容量，是衡量信息傳送能力的概念。通信衛(wèi)星的通量越大，信息傳送能力就越強(qiáng)。專家說，過去國內(nèi)一個(gè)衛(wèi)星大約有2Gbps的通量，主要服務(wù)于廣播、銀行、石油系統(tǒng)等骨干通信，而實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星采用Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)，總?cè)萘窟_(dá)20Gbps，傳送能力有了數(shù)量級(jí)的提升。
中國航天科技集團(tuán)公司五院實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星工程總師劉方說，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星能夠覆蓋我國除西北、東北的大部分陸地和近海百公里以上海域，它的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)是提供高速“動(dòng)中通”服務(wù)。
“動(dòng)中通”是指車輛、輪船、飛機(jī)等移動(dòng)載體在運(yùn)動(dòng)過程中的衛(wèi)星通信保障。目前，在飛機(jī)、高鐵列車、游輪等高速交通工具上，乘客隨時(shí)隨地上網(wǎng)的需求還得不到很好的滿足。
中國航天科技集團(tuán)公司五院實(shí)踐十三號(hào)負(fù)責(zé)衛(wèi)星運(yùn)控和試驗(yàn)應(yīng)用系統(tǒng)的總師、總指揮唐左向說，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星通信容量大，可傳送高清視頻，而且終端小，便于攜帶使用，可隨時(shí)與衛(wèi)星建立語音、數(shù)據(jù)和視頻的傳輸，能為戶外游客、受災(zāi)民眾提供應(yīng)急通信服務(wù)，把途中或?yàn)?zāi)區(qū)的情況第一時(shí)間傳遞出去。
用電“減肥”：讓衛(wèi)星輕裝上陣更“長壽”
衛(wèi)星在空間按一定軌道運(yùn)行時(shí)，受微薄大氣阻力、地球引力等影響，軌道會(huì)下降，因此需要用推進(jìn)系統(tǒng)噴氣的方式，保持衛(wèi)星的軌道位置。
與使用化學(xué)燃料作推進(jìn)劑不同，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星是我國第一顆使用電推進(jìn)的衛(wèi)星。
中國航天科技集團(tuán)公司五院實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成告訴記者，電推進(jìn)比常規(guī)的化學(xué)推進(jìn)效能提升10倍，它能延長衛(wèi)星壽命，大大減輕發(fā)射重量，是提升衛(wèi)星性能的重要手段，正逐漸成為世界各國衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)的主流。
“一顆衛(wèi)星60%的重量都是化學(xué)推進(jìn)劑，重達(dá)5噸的采用常規(guī)化學(xué)推進(jìn)的衛(wèi)星，若改成電推進(jìn)，重量可減掉2.5噸?！敝苤境烧f，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星只需100多千克的氙氣，就能保證衛(wèi)星15年在軌的南北位置保持任務(wù)。
實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星的電推進(jìn)系統(tǒng)采用的是氙離子推力器，是對(duì)衛(wèi)星太陽帆板轉(zhuǎn)化來的電能做高電壓處理，用上千伏的電壓將氙氣在真空中電離，加速升級(jí)噴射出來從而獲得調(diào)整衛(wèi)星軌道的推力。
原理簡單，實(shí)踐起來很難。據(jù)專家介紹，不論是俄羅斯、歐洲的霍爾電推進(jìn)技術(shù)，還是美國的離子電推進(jìn)技術(shù)，在最初應(yīng)用于衛(wèi)星時(shí)都曾遭遇挫折。
“這標(biāo)志著中國的電推進(jìn)技術(shù)進(jìn)入全面應(yīng)用階段?！敝苤境烧f。
多項(xiàng)“首創(chuàng)”：開啟中國通信衛(wèi)星新時(shí)代
不論從技術(shù)還是應(yīng)用上看，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星都創(chuàng)下國內(nèi)高軌衛(wèi)星領(lǐng)域多個(gè)“首次”。
同時(shí)，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星是東方紅三號(hào)B平臺(tái)的首發(fā)星。這一平臺(tái)是我國研制的最新一代中等容量通信衛(wèi)星平臺(tái)，將促進(jìn)國內(nèi)衛(wèi)星平臺(tái)能力的大幅提升。
“盡管和國外80Gbps、100Gbps的通信衛(wèi)星相比，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星的通信容量并不算多?！敝苤境烧f，但這是一顆試驗(yàn)星，由于同時(shí)承擔(dān)了其他試驗(yàn)任務(wù)，只把通信容量做到20Gbps。技術(shù)一旦突破了，后續(xù)研制100Gbps，甚至更大容量的通信衛(wèi)星都有望更快完成。
國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅(jiān)表示，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星開啟了我國衛(wèi)星通信的高通量時(shí)代，真正意義上實(shí)現(xiàn)了自主通信衛(wèi)星的寬帶應(yīng)用，填補(bǔ)我國在該領(lǐng)域的空白，將對(duì)我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用。
