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4月12日19時04分，在長征三號乙運載火箭的托舉下，實踐十三號（中星16）衛(wèi)星由西昌衛(wèi)星發(fā)射中心出發(fā)，挺進了浩瀚蒼穹。
國家國防科工局表示，這顆衛(wèi)星將在真正意義上實現(xiàn)自主通信衛(wèi)星的寬帶應(yīng)用，促進我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
該衛(wèi)星一舉突破我國高軌衛(wèi)星領(lǐng)域電推進、Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)、激光通信等多項關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了多個“首次”。
這顆在眾多領(lǐng)域率先“吃螃蟹”的衛(wèi)星，成為了國內(nèi)通信衛(wèi)星的“新標(biāo)桿”。
電推進系統(tǒng)讓推進效率提升10倍
記者從實踐十三號衛(wèi)星研制單位——中國航天科技集團公司五院通信衛(wèi)星事業(yè)部了解到，該衛(wèi)星在國內(nèi)首次采用電推進系統(tǒng)，完成全壽命期間的南北位置保持。
據(jù)該衛(wèi)星總設(shè)計師李峰介紹，電推進相對于傳統(tǒng)的化學(xué)推進，具有高比沖、小推力、長壽命特點。在長壽命航天器上應(yīng)用電推進系統(tǒng)，能大幅減少推進劑的攜帶量，使衛(wèi)星減輕自重、節(jié)約空間，承載更多有效載荷。
實踐十三號衛(wèi)星設(shè)計壽命15年。在東三B平臺研制之初，五院就將電推進作為平臺標(biāo)準(zhǔn)配置，攻克了諸多技術(shù)難題，最終完成其工程化研制。李峰說，實踐十三號衛(wèi)星采用的離子電推進系統(tǒng)，性能是常規(guī)化學(xué)推進的10倍。過去一顆衛(wèi)星在15年的壽命周期需要675公斤化學(xué)燃料，使用離子電推進系統(tǒng)后僅需90公斤。
實踐十三號衛(wèi)星總指揮周志成表示，此次應(yīng)用將填補我國高承載比衛(wèi)星平臺的空白。
通信容量超國內(nèi)其余通信衛(wèi)星總和
實踐十三號衛(wèi)星上搭載的Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)，是首次在國內(nèi)通信衛(wèi)星上應(yīng)用，可支持多用戶、大容量雙向載荷，在廣大地區(qū)通過該衛(wèi)星進行數(shù)據(jù)高速下載的同時，還能支持大量用戶高速上傳數(shù)據(jù)。
在衛(wèi)星Ka載荷研制過程中，研制團隊突破了Ka載荷多波束寬帶系統(tǒng)設(shè)計、天線反射器型面精度控制和測量、天線指向精度標(biāo)校等一系列技術(shù)難題，相關(guān)技術(shù)達到了國際先進技術(shù)水平。
五院通信衛(wèi)星事業(yè)部副部長王敏介紹，實踐十三號是國內(nèi)容量最大的寬帶衛(wèi)星，通信總?cè)萘窟_到20Gbps以上，超過我國此前所有通信衛(wèi)星容量的總和。他表示，這意味著傳送能力更強。下一步，我國還將研制百G乃至1T以上容量的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
此外，該衛(wèi)星首次在我國高軌衛(wèi)星上應(yīng)用了激光通信系統(tǒng)。由于激光通信具有高帶寬、高傳輸速率優(yōu)點，是滿足大容量、高速率通信的重要手段之一。
發(fā)射高軌衛(wèi)星不用熬夜了
在過去我國高軌衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)中，為了考慮衛(wèi)星的安全余量，發(fā)射窗口通常選在凌晨。實踐十三號衛(wèi)星則首次將發(fā)射窗口提前至傍晚19點，開創(chuàng)了高軌衛(wèi)星可在兩個窗口選擇發(fā)射的先例。
在制定該衛(wèi)星發(fā)射窗口時，研制團隊充分研究了發(fā)射窗口提前所導(dǎo)致的地影時間增加、測控不可見弧段延長、變軌期間蓄電池放電等不利影響，利用東方紅三號B平臺技術(shù)革新所帶來的性能提升，制訂了詳細(xì)的飛行程序和預(yù)案。在新窗口下成功完成發(fā)射任務(wù)，標(biāo)志著我國在衛(wèi)星發(fā)射及運營管理多樣化方面取得了進展。
東三B平臺讓衛(wèi)星事半功倍
“作為東方紅三號B平臺全配置的首發(fā)星，實踐十三號將開展平臺和載荷新技術(shù)的試驗驗證工作。”周志成說。
實踐十三號衛(wèi)星工程總設(shè)計師劉方表示，東三B平臺是我國最新一代中等容量通信衛(wèi)星平臺，技術(shù)可與國際先進水平比肩，“中等容量”更是瞄準(zhǔn)國際市場需求。該平臺采用了新一代綜合電子系統(tǒng)，應(yīng)用了大量國產(chǎn)抗輻照集成電路，系統(tǒng)重量僅為原東方紅四號衛(wèi)星平臺電子系統(tǒng)的一半左右，具有集成度高、通用性強、重量輕、體積小等優(yōu)點。
同時，東三B平臺牽引帶動了我國星載鋰離子蓄電池的研制開發(fā)。相比傳統(tǒng)的鎳氫電池，鋰電池具有單體電壓高、能量重量比大、熱效應(yīng)小、自放電少、無記憶等優(yōu)點，重量也能減少一半左右，可為衛(wèi)星增加上百公斤的承載能力。
目前，東三B平臺的綜合電子系統(tǒng)已推廣應(yīng)用至東方紅四號增強型平臺和東方紅五號衛(wèi)星平臺，為我國通信衛(wèi)星平臺高效能電子系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
