4月12日19時04分 ，我國首顆高通量通信衛(wèi)星——實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空。這是我國迄今通信容量最大的寬帶衛(wèi)星，也是國內(nèi)首個應(yīng)用電推進技術(shù)的衛(wèi)星，同時也是東方紅三號B平臺全配置首發(fā)星，設(shè)計壽命15年，創(chuàng)下國內(nèi)通信衛(wèi)星技術(shù)的多個“首次”，將使我國通信衛(wèi)星能力實現(xiàn)重大跨越。
4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。這是我國首顆高通量通信衛(wèi)星，通信總?cè)萘窟_20Gbps，超過我國已研制發(fā)射的通信衛(wèi)星容量總和。
實踐十三號高通量通信衛(wèi)星想象圖
這一串“最”和“首次”有多厲害呢？實踐十三號衛(wèi)星的通信總?cè)萘砍^了之前我國研制的所有通信衛(wèi)星容量的總和，被譽為“超級空中路由器”。這顆衛(wèi)星不受地面條件的限制，可為偏遠地區(qū)，移動中的飛機、高鐵、車輛、輪船等提供優(yōu)良的寬帶信號服務(wù)。
通過實踐十三號，我國將首次在地球同步軌道衛(wèi)星上開展對地高速激光通信試驗。專家表示，我國或?qū)⑷陜?nèi)實現(xiàn)海洋、天空、草原等地無障礙通訊。
據(jù)國防科工局網(wǎng)站發(fā)布，4月12日19時04分 ，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射實踐十三號衛(wèi)星。實踐十三號衛(wèi)星是我國首顆高通量通信衛(wèi)星，也是我國技術(shù)試驗和示范應(yīng)用成功結(jié)合的典范，對于促進我國通信衛(wèi)星技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的跨越發(fā)展具有重要里程碑意義。
4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。
東方紅三號B平臺作為東方紅三號平臺的改進型，設(shè)計壽命15年，是我國研制的中等容量通信衛(wèi)星平臺，實踐十三號衛(wèi)星是這一平臺上的全配置首發(fā)星。
實踐十三號衛(wèi)星突破了電推進、Ka通信載荷、高軌激光通信等制約我國航天技術(shù)跨越發(fā)展的一系列關(guān)鍵技術(shù)，將在軌實現(xiàn)東方紅三號B平臺功能和性能指標考核，開展我國寬帶多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)試驗，探索星地雙向高速激光通信技術(shù)及應(yīng)用。
實踐十三號衛(wèi)星創(chuàng)造了我國通信衛(wèi)星多個“首次”：
首次在高軌衛(wèi)星工程化應(yīng)用自主研制的電推進系統(tǒng)，完成南北位保任務(wù)，大幅提高有效載荷裝載比和衛(wèi)星在軌壽命;
首次在我國衛(wèi)星上應(yīng)用Ka頻段多波束寬帶通信載荷，通信總?cè)萘窟_20Gbps，超過我國已研制發(fā)射的通信衛(wèi)星容量總和;
首次開展我國高軌衛(wèi)星與地面的雙向激光通信技術(shù)試驗，速率最高達到2.4Gbps;
首次在我國高軌長壽命通信衛(wèi)星上百分之百工程化應(yīng)用國產(chǎn)化產(chǎn)品，改變了相關(guān)產(chǎn)品長期依賴進口的局面。
4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。這是我國首顆高通量通信衛(wèi)星，通信總?cè)萘窟_20Gbps，超過我國已研制發(fā)射的通信衛(wèi)星容量總和。
實踐十三號衛(wèi)星完成試驗驗證后，將轉(zhuǎn)入Ka頻段寬帶通信試驗業(yè)務(wù)，納入“中星”衛(wèi)星系列，命名為中星十六號衛(wèi)星，使我國成為繼美、歐等少數(shù)發(fā)達國家后掌握Ka頻段寬帶通信這一先進技術(shù)的國家，可為我國通信設(shè)施不發(fā)達地區(qū)的用戶提供優(yōu)良寬帶服務(wù)，促進寬帶衛(wèi)星通信在高鐵、船舶、飛機等移動載體以及企業(yè)聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)急通信等領(lǐng)域的應(yīng)用。
國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅說：“（實踐十三號的成功發(fā)射）是我國衛(wèi)星通信進入高通量時代的標志，真正意義上實現(xiàn)了自主通信衛(wèi)星的的寬帶應(yīng)用，填補我國在該領(lǐng)域的空白，也將對我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到極大的促進作用。”
實踐十三號可以不受地面條件限制，憑借其快捷組網(wǎng)、高速接入的特點以及低成本優(yōu)勢，解決山區(qū)、沙漠、草原、海洋等地方信息傳遞存在盲區(qū)的問題，同時，可以實現(xiàn)無縫“動中通”，解決飛機機艙內(nèi)無法上網(wǎng)，高鐵列車上手機信號時斷時續(xù)，游輪駛離港口后變成信息孤島等問題。實踐十三號衛(wèi)星工程總師劉方說：“通過多波束無縫切換配合機載、車載或船載終端的自動跟蹤捕獲功能，可以為航空、航運、鐵路等各類交通工具上的乘客聯(lián)通世界，徹底改善上網(wǎng)體驗。”
這一目標何時能實現(xiàn)？趙堅透露，機載衛(wèi)星直播、廣播電視接收與服務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)突破后，真正要在我們的民用航班或高鐵上去應(yīng)用，還有和應(yīng)用服務(wù)接軌等問題需要解決：“現(xiàn)在已經(jīng)進行了衛(wèi)星機載或車載的試驗，技術(shù)上我們基本突破了，我們希望用三年左右時間，使這些產(chǎn)品或設(shè)備能部署在民航、高鐵或船舶上，來帶動它的應(yīng)用。”
4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。這是中國航天科技集團的科研團隊。
實踐十三號中首次使用了電推進技術(shù)，執(zhí)行衛(wèi)星在軌的南北位置保持任務(wù)，衛(wèi)星在軌壽命15年。實施十三號衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成說：“作為南北位置保持，整星要帶3噸多化學(xué)推進劑，就是一顆星60%都是化學(xué)燃料，用了電推進后，我們實際上只帶100公斤的氙氣就可以完成15年的位置保持，這是一個劃時代的技術(shù)。”據(jù)透露，這一先進推進技術(shù)的研制也用了15年。
我國的通信衛(wèi)星研制始于上世紀70年代，1970年4月24日，第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號成功發(fā)射，開創(chuàng)了中國航天史的新紀元。
遵循獨立自主研制、瞄準國際先進水平、科研與實踐結(jié)合的原則，已發(fā)展了四代通信衛(wèi)星，走過了一條從探索到實踐、從試驗到實用、從國內(nèi)到國際的發(fā)展道路。目前，我國已形成固定通信廣播、移動通信、數(shù)據(jù)中繼等衛(wèi)星通信技術(shù)服務(wù)體系，在軌民(商)通信衛(wèi)星16顆，轉(zhuǎn)發(fā)器總數(shù)量達273個，構(gòu)建了北京、香港、喀什三地互聯(lián)互通、互為備份的衛(wèi)星測控和業(yè)務(wù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，建成了連接南亞、非洲、歐洲和美洲的衛(wèi)星電信港，基本形成了全球化的衛(wèi)星通信服務(wù)能力。在國內(nèi)，衛(wèi)星通信服務(wù)業(yè)快速發(fā)展，全國直播衛(wèi)星開通用戶超過7000萬戶。在國際上，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)拓展至30多個國家和地區(qū)，市場影響力大幅提升。
4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。
實踐十三號衛(wèi)星工程由國防科工局組織實施。衛(wèi)星、運載火箭分別由中國航天科技集團公司中國空間技術(shù)研究院、中國運載火箭技術(shù)研究院研制，地面測控系統(tǒng)由西安衛(wèi)星測控中心負責，運控和試驗應(yīng)用系統(tǒng)由中國衛(wèi)通集團有限公司負責。此次發(fā)射任務(wù)是長征系列運載火箭的第246次發(fā)射。
12日晚，實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，這標志著我國通信衛(wèi)星事業(yè)邁向高通量時代。
作為國內(nèi)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(shù)、新本領(lǐng)？它如何滿足人們對寬帶通信無時不在的需求？《解放軍報》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：傳送能力增十倍 助力“動中通”
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(nèi)一個衛(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，而實踐十三號衛(wèi)星采用Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)，總?cè)萘窟_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(wù)是提供高速“動中通”服務(wù)。
“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(wǎng)的需求還得不到很好地滿足。
“通過多波束無縫切換配合機載、車載或船載終端的自動跟蹤捕獲功能，實踐十三號衛(wèi)星能從技術(shù)上為航空、航運、鐵路等各類交通工具上的乘客聯(lián)通世界，改善上網(wǎng)體驗。”劉方說。
中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛(wèi)星運控和試驗應(yīng)用系統(tǒng)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(zāi)民眾提供應(yīng)急通信服務(wù)，把途中或災(zāi)區(qū)的情況第一時間傳遞出去。
4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。這是我國首顆高通量通信衛(wèi)星，通信總?cè)萘窟_20Gbps，超過我國已研制發(fā)射的通信衛(wèi)星容量總和。
用電“減肥”：讓衛(wèi)星輕裝上陣更“長壽”
與使用化學(xué)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(xué)推進效能提升了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，目前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(xué)推進劑，重達5噸的采用常規(guī)化學(xué)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(wù)。
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(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，加速升級噴射出來從而獲得調(diào)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(shù)，還是美國的離子電推進技術(shù)，在最初應(yīng)用于衛(wèi)星時都曾遭遇挫折。
為了啃下這塊“硬骨頭”，我國科學(xué)家在地面做了151項大型試驗，12000小時的模擬實驗，歷經(jīng)15年艱難探索，終于在實踐十三號衛(wèi)星上應(yīng)用電推進技術(shù)。
多項“首創(chuàng)”：開啟中國通信衛(wèi)星新時代
不論從技術(shù)還是應(yīng)用上看，實踐十三號衛(wèi)星都創(chuàng)下國內(nèi)高軌衛(wèi)星領(lǐng)域多個“首次”：首次在我國高軌衛(wèi)星上搭載激光通信系統(tǒng)；首次在我國高軌長壽命通信衛(wèi)星上百分之百工程化應(yīng)用國產(chǎn)化產(chǎn)品；首次在我國衛(wèi)星上將技術(shù)試驗和示范應(yīng)用相結(jié)合，既滿足新技術(shù)在軌試驗的目的，又滿足載荷示范應(yīng)用的要求，提高工程綜合效益。
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(nèi)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。”周志成說，但這是一顆試驗星，由于同時承擔了其他試驗任務(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)星都指日可待。
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)星的的寬帶應(yīng)用，填補我國在該領(lǐng)域的空白，將對我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到極大的促進作用。
4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。這是中國航天科技集團的科研團隊。
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