形似“太空飞毯”的新一代通信卫星研制工作正在进行。11月22日,从本市商业航天企业银河航天获悉,该公司在研的新一代通信卫星外形呈平面状,表面既有用于通信的相控阵天线,又有可以把太阳能转换成卫星能源的太阳翼,科研团队正在围绕“翼阵合一”关键技术展开攻关。
目前银河航天已完成“翼阵合一”卫星的二维展开关键技术攻关。通常情况下,卫星的天线或太阳翼展开时一般只沿着一个方向展开,二维展开则是指卫星的天线、太阳翼在横向和纵向两个方向都要有序展开。
最大特点是支持手机直连卫星
在科技日益发展的今天,人类对于太空的探索从未停止。这款名为“飞毯”的卫星,是中国航天科技集团公司五院正在研制的一款新型通信卫星。它的外形设计独特,像一块巨大的飞毯在太空中翱翔。这种设计不仅使得卫星看起来更加美观,更重要的是,它能够更好地适应太空环境,提高卫星的使用寿命和工作效率。
“飞毯”卫星的最大特点是支持手机直连卫星。这意味着,未来我们可以直接通过手机与卫星进行通信,无需通过地面基站。这将极大地提高通信的效率和稳定性,特别是在地面基站无法覆盖的地区,如海洋、山区等,手机直连卫星的应用将大大改善这些地区的通信问题。
此外,手机直连卫星还将为我们的日常生活带来更多便利。例如,当我们在户外旅行时,如果遇到紧急情况,可以通过手机直接向卫星发送求救信号,获取及时的救援。同时,手机直连卫星也将为科学研究提供更多可能,如气候观测、地质探测等。
然而,手机直连卫星的技术也面临着一些挑战。首先,如何保证卫星与手机之间的通信安全,防止被恶意攻击或滥用,是一个需要解决的问题。其次,如何降低通信的成本,使得更多的人能够享受到这项技术带来的便利,也是一个重要的课题。
天线是决定信号传输质量的关键因素
作为卫星通信系统的核心部分,天线是决定信号传输质量的关键因素。在卫星上使用大型天线,可以提高信号接收和发射的增益,从而提高通信质量,但通常来说,有限的卫星体积会限制天线的能力发挥。而把天线装到太阳能板上,天线就不再受制于卫星平台的容量,搭配强大的能源系统,即可大幅提升卫星的信号传输功能。
据了解,针对卫星平台和相控阵大小颠倒的构型,技术团队设计完成一体式释放的方案;针对超大面积阵面展开精度高、展开刚度大的要求,技术团队突破了折叠压紧、在轨二维有序展开、减缓展开冲击等技术挑战,完成了适用于卫星巨型天线及太阳翼一体化阵面展开的关键机构研制,并将继续开展翼阵一体化高效散热、分布式电源等关键技术攻关。
由此,技术团队提出了一个新思路。银河航天董事长兼首席执行官徐鸣介绍,通常来说,卫星的天线或太阳翼在展开时,只会沿着横向或纵向的单一方向伸展。而这枚新卫星入轨后,天线和太阳翼将先横向、再纵向地展开,即二维展开,变成一张方形的“飞毯”。
其中的难点在于,如何让卫星的展开技术从一维升级为二维。由于卫星平台小而相控阵天线大,传统星箭的连接压紧、分离技术不再适用。于是技术团队设计了一体式释放的方案,并针对超大面积相控阵天线展开精度高、展开刚度大的特点,突破了折叠压紧、在轨二维有序展开、减缓展开冲击等技术挑战,完成了适用于卫星巨型天线及太阳翼一体化阵面展开关键机构的研制。
徐鸣透露,目前银河航天已完成“翼阵合一”卫星的二维展开关键技术攻关,并将继续开展翼阵一体化高效散热、分布式电源等关键技术攻关。未来,“翼阵合一”技术将支持手机直连卫星的宽带通信需求。后续该公司将加速相控阵天线、星上大能源、数字处理载荷等关键核心技术攻关,并与产业链上下游形成合力,助力我国空天信息产业发展。
已成功实现柔性太阳翼卫星升空
银河航天是我国一家卫星互联网解决方案提供商和卫星制造商,是我国商业航天领域第一家独角兽公司,主要业务涉及通信载荷、核心单机、卫星平台的自主研发与低成本量产等。据了解,银河航天灵犀 03 星于 2023 年 7 月 23 日 10 时 50 分在太原卫星发射中心搭乘长征二号丁运载火箭成功升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。今年 10 月,银河航天在灵犀 03 星上成功实现了我国首例终端到终端(Terminal to Terminal,T2T)低轨卫星通信测试。
据介绍,本次终端到终端低轨卫星通信测试是指卫星地面终端之间直接通过卫星上的交换设备进行通信,无需经过地面信关站进行数据中转。在这样的工作模式中,由于省去了信关站中转的环节,通信时延可以降低 50%,同时也提高了整个系统的灵活性和可用性。
银河航天介绍称,银河航天灵犀 03 星由银河航天公司自主研制,卫星配置了数十吉比特每秒容量的毫米波多波束数字载荷,用于验证下一代低轨宽带卫星通信以及超大能源、主动热控、工业一体化成型结构、多星堆叠压紧释放等技术,这也是我国首次在轨对多星堆叠发射技术进行验证,将为我国巨型低轨通信星座的快速部署提供技术支撑。
值得关注的是,这颗卫星是我国首款使用柔性太阳翼的卫星。“柔性的翅膀”非常薄,单层柔性太阳板厚度仅 1 毫米左右,它可以像古代的“奏折”一样折叠,装在火箭里时,为折叠状态,主体厚度仅为不到 5 厘米;在轨工作时,“翅膀”拉开长度约 9 米,宽度超过 2.5 米。
银河航天表示,这种“柔性翅膀”具有包络小、重量轻、模块化等特点,更易于收纳,同样质量下面积更大,可以吸收更多太阳能,适合卫星大批量堆叠发射,对加速卫星互联网建设具有重要意义。
文章来源: 北京日报客户端,上观新闻,小mb,IT之家
参与评论
登录后参与讨论 0/1000