将来20年寰宇通讯要靠它!清点理论二十号卫星“黑科技”

国民网北京12月27日电(赵竹青)12月27日晚,正在长征五号遥三运载火箭的托举下,理论二十号卫星正在海南文昌发命中心顺遂升空。理论二十号卫星是由中国航天科技团体无限公司五院研制的一颗技能实验卫星,将片面考证西方红五号卫星平台关头技能。

理论二十号卫星不只是今朝我国研制的地球同步轨道发射分量最重的卫星,研制进程中采纳的浩繁“黑科技”也付与它一身“真功夫”,可满意将来20年的年夜容量卫星使用需要。

黑科技一:最年夜、最长太阳翼

良多人都把太阳翼比作卫星的“同党”,不外它的感化可没有是用来遨游飞翔,而是为卫星供给动力。理论二十号卫星身躯复杂,它的“同党”是我国迄今为止面积最年夜、翼展最长、睁开体式格局最庞大的太阳翼,双翼睁开比波音737飞机的翼展还要宽上10米。

虽然这双“同党”非常宏大,可是却“身轻如燕”。作为国际首个“绷弦式”太阳翼,电机局部的分量比由以往型号的1:1降低至1:2,电机分量比为汗青最低。

“身轻如燕”为太阳翼初次采纳二维二次睁开体式格局供给了前提。当火箭将卫星发射入轨后,太阳翼停止第一次睁开;当卫星正在太空遨游飞翔约一周后,太阳翼正在3万6千千米的地球同步轨道停止二次睁开。太阳翼面积的年夜年夜添加,就可以带根源源不时的超强电流供应,让理论二十号卫星一直具有充分“膂力”。

黑科技二:“年夜心脏”质量高

面临宏大的太阳翼供给的超强电流,理论二十号卫星若何让这些电流既不外年夜也不外小,并且能听话地流到卫星每个角落,保持本身的安康运行呢?

为此,研制职员为卫星装备了一颗“年夜心脏”——国际功率最年夜的电源把持器。

与第一代电源把持器比拟,它正在功率增年夜3倍以上、功率密度晋升2.5倍的状况下,分量却只添加了40%,完成了国产电源把持器从跟跑、并跑到领跑的超过。

黑科技三:架起寰宇信息高速公路

跟着卫星互联网营业的添加,用户关于年夜容量通讯卫星的需要愈来愈火急。理论二十号卫星搭载了由航天科技团体五院研制的甚高通量通讯载荷,包含Q/V频段载荷、宽带柔性转发器等。

“进步卫星通讯容量次要手腕正在于进步可用频段带宽。假如把运动轨道比作太地面的一条高速公路,那末这条高速公路是一切太空高速公路上最为拥堵的。而运用Q/V频段相称于把这条高速公路拓宽了4-5倍,将年夜年夜减缓今朝国内对于运动轨道频次的日益剧烈的合作场面。”航天科技团体五院理论二十号卫星总计划师李峰说。

与以前发射的高通量卫星中星16号比拟,理论二十号卫星的Q/V频次带宽进步了近3G赫兹,到达了5G赫兹,可以为用户供给更多频次资本。

李峰引见,作为将来高通量通讯卫星运用的次要频段,Q/V频段是未来研制1Tbps及以上超年夜容量通讯卫星次要运用的频段。颠末理论二十号卫星的搭载考证,不只能积聚更多工程经历以及正在轨研制经历,也将翻开Q/V频段正在高通量卫星使用上的新寰宇。

黑科技四:激光高速通讯,从胡想照进理想

激光通讯是天基信息网上的主干节点及导航卫星组网运转的紧张手腕,最近几年来不断是航天范畴研讨的一个热门成绩。理论二十号卫星搭载的五院研制的激光终端,将完成正在轨的星地通讯,经过双通道旌旗灯号传输,能够完成10G摆布的通讯容量,比拟于传统的微波通讯,完成了指数级的增加,并且具有传输速度年夜、失密性好、抗截获才能强等劣势。

比拟于今朝正在轨使用的繁多体系体例的激光终端,理论二十号卫星搭载了三种调制体式格局的激光终端,将停止临时的星地通讯考证,为后续差别体系体例的激光终真个研制积聚少量的正在轨数据,为这项“黑科技”正在空间站等将来航天器上的使用奠基根底。

黑科技五:“混淆能源”,两重劣势

跟着科技提高以及对于环保的注重,良多人正在买汽车时都爱好选购油电混淆能源汽车,兼具汽油发起机以及电池发起机的的两重劣势。理论二十号卫星采纳的恰是如许一套混淆促进零碎,由化学促进以及电促进供给混淆能源,相称于卫星里的 “油电混动汽车”。

化学促进力气年夜,服从低,合适疾速变轨以及调剂卫星姿势,尽快将卫星送入既定任务轨道;电促进力气小,但推力精度高、服从高,合适正在轨临时准确轨道调剂。理论二十号卫星的化学促进零碎运用了最新的板式贮箱、超声波流量计、高精度压力传感器以及热容法等产物以及技能,完成了对于燃料的准确丈量以及办理,确保一滴促进剂都没有糜费。电促进方面则是初次采纳了LIPS-300电促进零碎,初次具有了高、低两种功率的任务形式,义务才能由南北位保单项义务拓展到变轨、地位坚持以及动量轮卸载多项义务,更好满意卫星变轨、地位坚持以及动量轮卸载等各种多义务的能源需要。

黑科技六:“小狗吐舌头”的降温神器

理论二十号卫星尺寸年夜、体积年夜、分量年夜、功耗年夜,发生的热量多,假如不迭时散热,便可能“上火”“发热”乃至“晕倒”,形成各类设置装备摆设生效从而没法一般任务。怎样办?研制职员为它预备了一个“降温神器”——基于单相流体回路的可睁开式热辐射器。

据五院的计划师引见,这个“神器”正在“胖五”发射时,牢牢收拢正在卫星内壁上,一旦卫星精确入轨,它就会主动解锁并向外睁开。“抽象地说,就像小狗热了吐出个舌头同样,这扇非凡的窗户就相称于卫星的舌头。”计划师笑着表明说。

这次随理论二十号卫星搭载遨游飞翔乐成,证实了这个“神器”可以无效处理航天器功耗增年夜以及散热面积缺乏的冲突,为我国将来万瓦级卫星平台的研制供给了强无力的支持。 

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