2017年4月12日,實踐十三號衛星在西昌衛星發射中心成功發射,作為我國首顆高通量衛星,它將開啟我國衛星通信高通量時代,對"寬帶中國"戰略和"信息化高速公路"建設具有重要推動作用,這一重磅消息一經發出,立刻引發業界及社會廣泛關注。
實踐十三號衛星發射成功后,科工局、集團公司和五院高度重視,各級領導均強調要加大對實踐十三號衛星重要意義和技術創新點的宣傳力度;科工局新聞宣傳辦公室組織抓總,院政治工作部精心策劃、與各主流媒體進行充分溝通,通信衛星事業部認真落實、密切配合,在各級各類媒體開展了系統的宣傳,相繼對實踐十三號衛星所肩負的使命意義、新技術成果及其應用前景等展開深度報道,在社會上又一次引發了關注航天的熱潮,受到廣泛的社會贊譽。
當西昌衛星發射中心指揮大廳宣布實踐十三號衛星發射成功后,人民日報、新華社、中國經濟日報、中國日報、中國青年報、科技日報、中國航天報、人民網、新華網、中國網、新浪網、搜狐網、網易、騰訊網等媒體第一時間發布官方消息,隨后被近40多家行業媒體及地方媒體轉載?!度嗣袢請蟆钒l布《我國首顆高通量衛星實踐十三號成功發射》;新華社發布了《用"星語"化解"交流的無奈"——專家揭秘中國首顆高通量衛星實踐十三號》、《面向未來,通信衛星如何助力中國"天地互聯"?》、《今天,這顆衛星上天了!它會對你我的生活產生重要影響》等系列報道,中新社以《"實踐十三號"將帶來什么"實惠"》為題,中國財經網以《天地互連再提速——記實踐十三號衛星成功發射》為題、人民網以《實踐十三號衛星成功發射 開啟中國通信衛星高通量時代》為題、《科技日報》以《剛剛,實踐十三號發射成功!這顆星不一般,讓你在飛機上也能刷微信》和《首顆高通量通信衛星"技壓群雄"!》等為題,《中國青年報》以《剛剛冒雨發射一顆衛星,要解決飛機上不能上網問題》為題對衛星進行了廣泛報道;集團官微、五院官微、通信衛星事業部官微等及時刊發系列深度報道。現將新華社文章刊發如下:
(一)用"星語"化解"交流的無奈“
——專家揭秘中國首顆高通量衛星實踐十三號
新華社西昌4月12日電 坐飛機上不能上網、置身山水之美不能發朋友圈、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,實踐十三號衛星在西昌衛星發射中心升空,標志著我國通信衛星事業邁向高通量時代。
作為國內迄今通信容量最大的衛星,實踐十三號衛星有哪些新技術、新本領?它如何滿足人們對寬帶通信無時不在的需求?新華社記者日前赴西昌衛星發射中心采訪,獲得有關專家權威解答。
通信"寬帶"星:傳送能力增10倍 助力"動中通"
實踐十三號衛星是我國第一顆高通量通信衛星,它的通信容量比之前我國研制的所有通信衛星加起來還要多。
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,過去國內一個衛星大約有2Gbps的通量,主要服務于廣播、銀行、石油系統等骨干通信,而實踐十三號衛星采用Ka頻段多波束寬帶通信系統,總容量達20Gbps,傳送能力有了數量級的提升。
中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛星工程總師劉方說,實踐十三號衛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。
"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,實踐十三號衛星能從技術上為航空、航運、鐵路等各類交通工具上的乘客聯通世界,改善上網體驗。"劉方說。
中國航天科技集團公司五院實踐十三號負責衛星運控和試驗應用系統的總師、總指揮唐左向說,實踐十三號衛星通信容量大,可傳送高清視頻,而且終端小,便于攜帶使用,可隨時與衛星建立語音、數據和視頻的傳輸,能為戶外游客、受災民眾提供應急通信服務,把途中或災區的情況第一時間傳遞出去。
用電"減肥":讓衛星輕裝上陣更"長壽"
衛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噴氣的方式,保持衛星的軌道位置。
與使用化學燃料作推進劑不同,實踐十三號衛星是我國第一顆使用電推進的衛星。
中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛星系統總指揮周志成告訴記者,電推進比常規的化學推進效能提升10倍,它能延長衛星壽命,大大減輕發射重量,是提升衛星性能的重要手段,正逐漸成為世界各國衛星推進系統的主流。
"一顆衛星60%的重量都是化學推進劑,重達5噸的采用常規化學推進的衛星,若改成電推進,重量可減掉2.5噸。"周志成說,實踐十三號衛星只需100多千克的氙氣,就能保證衛星15年在軌的南北位置保持任務。
實踐十三號衛星的電推進系統采用的是氙離子推力器,是對衛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星軌道的推力。
原理簡單,實踐起來很難。據專家介紹,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,在最初應用于衛星時都曾遭遇挫折。
為了啃下這塊"硬骨頭",我國科學家在地面做了151項大型試驗,12000小時的模擬實驗,歷經15年艱難探索,終于在實踐十三號衛星上應用電推進技術。
"這標志著中國的電推進技術進入全面應用階段。"周志成說。
多項"首創":開啟中國通信衛星新時代
不論從技術還是應用上看,實踐十三號衛星都創下國內高軌衛星領域多個"首次":首次在我國高軌衛星上搭載激光通信系統;首次在我國高軌長壽命通信衛星上百分之百工程化應用國產化產品;首次在我國衛星上將技術試驗和示范應用相結合,既滿足新技術在軌試驗的目的,又滿足載荷示范應用的要求,提高工程綜合效益。
同時,實踐十三號衛星是東方紅三號B平臺的首發星。這一平臺是我國研制的最新一代中等容量通信衛星平臺,將促進國內衛星平臺能力的大幅提升。
"盡管和國外80Gbps、100Gbps的通信衛星相比,實踐十三號衛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,只把通信容量做到20Gbps。技術一旦突破了,后續研制100Gbps,甚至更大容量的通信衛星都有望更快完成。
國防科工局系統工程司副司長趙堅表示,實踐十三號衛星開啟了我國衛星通信的高通量時代,真正意義上實現了自主通信衛星的寬帶應用,填補我國在該領域的空白,將對我國衛星通信產業的發展起到極大的促進作用。
(二)面向未來,通信衛星如何助力中國"天地互聯"?
回首過往,航天事業高歌猛進;面向未來,通信衛星又將如何"展翅翱翔"、助力中國實現"天地互聯"?
通信衛星,顧名思義,就是幫人們實現信息傳輸的衛星,是當前信息社會的神經網絡。它具有通信距離遠、覆蓋面積大、信道質量高、通信容量大等優點,廣泛應用于國際、國內或區域通信、軍用通信、海事通信、電視廣播等領域。
從1970年4月24日,我國成功發射了第一顆人造地球衛星東方紅一號算起,我國通信衛星事業已歷經40多年。
目前,我國已形成固定通信廣播、移動通信、數據中繼等衛星通信技術服務體系,在軌民(商)通信衛星16顆,轉發器總數量達273個,構建了北京、香港、喀什三地互聯互通的衛星測控和業務監測網絡,建成了連接南亞、非洲、歐洲和美洲的衛星電信港,基本形成了全球化的衛星通信服務能力。
中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛星系統總指揮周志成說,在國家對通信衛星事業的支持下,我國已拿到14顆通信衛星整星出口的國際訂單,成為世界上少數能自行研制大型通信衛星并提供商業出口國家。
"成就不凡,但也應看到我國與美、歐等航天強國在衛星技術水平、產業規模等方面的差距。"國防科工局系統工程司副司長趙堅坦言,國內民商通信衛星多為傳統的C、Ku頻段轉發器,容量有限;我國通信衛星平臺整星功率及有效載荷功率與國際先進水平差距明顯;在實踐十三號衛星之前,我國在寬帶多媒體通信衛星等新領域的應用尚屬空白。
趙堅表示,為推動通信衛星技術及產業快速發展,我國正積極作出部署:
一是加快新一代大容量衛星公用平臺——東方紅五號平臺的研制。作為我國第五代通信衛星平臺,它的整星輸出功率將達28千瓦,有效載荷重量1500千克,載荷功率18千瓦,平臺設計壽命16年,主要性能指標超過目前現役的國際主流衛星平臺。首顆基于該平臺的試驗衛星"實踐十八號"也將于今年6月完成發射。
二是推進國家民用空間基礎設施的實施。按《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025年)》部署,至"十四五",我國將新增建設22顆通信廣播衛星,其中全新研制的通信衛星有5顆,包括L移動多媒體廣播衛星、大容量寬帶通信衛星、整星容量超過100Gbps的超大容量寬帶通信衛星、高承載比寬帶通信衛星、全球移動通信星座科研星等。
三是啟動天地一體化信息網絡重大科技工程建設。這是我國面向2030科技創新,啟動的新一輪重大工程之一,將按照"天基組網、地網跨帶、天地互聯"的思路,以地面網絡為依托、天基網絡為拓展、天地一體化為手段,通過天基骨干節點、天基接入節點及地面骨干節點構成全球覆蓋的天地一體化網絡。計劃于2030年前實現全面服務,大幅提升我國衛星通信服務能力,并推動我國電信服務網絡向全球服務的轉型升級。
"今后一段時期,是我國衛星通信產業實現跨越發展的機遇期。'眾人拾柴火焰高',我國通信衛星事業的發展需要政府做好政策保障,也需要企業和社會各界積極推動。"趙堅說。