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實踐十三號衛(wèi)星有哪些新技術、新本領

時間:2017年04月13日 信息來源:新華社 點擊:7822 字體:

坐飛機上不能上網、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”在不久的將來都會成為過去時。


12日晚,實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空,標志著我國通信衛(wèi)星事業(yè)邁向高通量時代。


作為國內迄今通信容量最大的衛(wèi)星,實踐十三號衛(wèi)星有哪些新技術、新本領?它如何滿足人們對寬帶通信無時不在的需求?記者日前赴西昌衛(wèi)星發(fā)射中心采訪,獲得有關專家權威解答。


通信“寬帶”星:容量大,可傳送高清視頻


實踐十三號衛(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。專家說,過去國內一個衛(wèi)星大約有2Gbps的通量,主要服務于廣播、銀行、石油系統(tǒng)等骨干通信,而實踐十三號衛(wèi)星采用Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng),總容量達20Gbps,傳送能力有了數(shù)量級的提升。


中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛(wèi)星工程總師劉方說,實踐十三號衛(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,它的一項重要業(yè)務是提供高速“動中通”服務。


“動中通”是指車輛、輪船、飛機等移動載體在運動過程中的衛(wèi)星通信保障。目前,在飛機、高鐵列車、游輪等高速交通工具上,乘客隨時隨地上網的需求還得不到很好的滿足。


中國航天科技集團公司五院實踐十三號負責衛(wèi)星運控和試驗應用系統(tǒng)的總師、總指揮唐左向說,實踐十三號衛(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、受災民眾提供應急通信服務,把途中或災區(qū)的情況第一時間傳遞出去。


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行時,受微薄大氣阻力、地球引力等影響,軌道會下降,因此需要用推進系統(tǒng)噴氣的方式,保持衛(wèi)星的軌道位置。


與使用化學燃料作推進劑不同,實踐十三號衛(wèi)星是我國第一顆使用電推進的衛(wèi)星。


中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成告訴記者,電推進比常規(guī)的化學推進效能提升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)星推進系統(tǒng)的主流。


“一顆衛(wèi)星60%的重量都是化學推進劑,重達5噸的采用常規(guī)化學推進的衛(wèi)星,若改成電推進,重量可減掉2.5噸。”周志成說,實踐十三號衛(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。


實踐十三號衛(wèi)星的電推進系統(tǒng)采用的是氙離子推力器,是對衛(wèi)星太陽帆板轉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,加速升級噴射出來從而獲得調整衛(wèi)星軌道的推力。


原理簡單,實踐起來很難。據(jù)專家介紹,不論是俄羅斯、歐洲的霍爾電推進技術,還是美國的離子電推進技術,在最初應用于衛(wèi)星時都曾遭遇挫折。


“這標志著中國的電推進技術進入全面應用階段?!敝苤境烧f。


多項“首創(chuàng)”:開啟中國通信衛(wèi)星新時代


不論從技術還是應用上看,實踐十三號衛(wèi)星都創(chuàng)下國內高軌衛(wèi)星領域多個“首次”。


同時,實踐十三號衛(wèi)星是東方紅三號B平臺的首發(fā)星。這一平臺是我國研制的最新一代中等容量通信衛(wèi)星平臺,將促進國內衛(wèi)星平臺能力的大幅提升。


“盡管和國外80Gbps、100Gbps的通信衛(wèi)星相比,實踐十三號衛(wèi)星的通信容量并不算多?!敝苤境烧f,但這是一顆試驗星,由于同時承擔了其他試驗任務,只把通信容量做到20Gbps。技術一旦突破了,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)工程司副司長趙堅表示,實踐十三號衛(wèi)星開啟了我國衛(wèi)星通信的高通量時代,真正意義上實現(xiàn)了自主通信衛(wèi)星的寬帶應用,填補我國在該領域的空白,將對我國衛(wèi)星通信產業(yè)的發(fā)展起到極大的促進作用。




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