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实践二十号卫星核心试验全部完成

科普小知识2021-08-31 05:35:02
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最近,中国最大、技术最先进、体积最大的通信卫星——普拉西斯20号成功完成了全部核心测试,充分验证了该卫星的性能和多项最新技术。

普拉西斯20号卫星于2019年12月27日由长征5号运载火箭发射升空。在1月5日被固定在地球同步轨道上后,它开始了在轨测试。

航天科技集团第五研究院20号卫星总设计师李冯:我们已经规划了84个全卫星在轨测试项目。目前,重要的堆芯载荷试验已经完成。获得的结果非常令人鼓舞,完全符合我们的设计期望。

据了解,Praxis-20已经成功完成了包括超高速激光通信技术和太赫兹技术在内的几项核心关键技术的首次在轨验证。航天技术许多领域的新产品也通过了在轨测试,标志着中国航天领域的许多关键技术、材料和产品达到了国际领先水平。随后,该卫星将以测试时提供服务的方式进行长期在轨工作。

实践20:最高传输速率的世界在轨验证

本次实践20日验证的核心技术之一是超高速激光通信技术。“超高速”的概念是什么?通信卫星的意义是什么?

“传输速率”的大小是通信卫星能力最直观的体现。在第20颗卫星实施之前,我国已经在第13颗卫星上验证了超强光通信技术,当时的传输速率为5Gbps。另一方面,实际数字20直接将该值翻倍至10Gbps,这也是目前世界上在轨验证的最高传输速率。

中国工程院航天科技集团第五研究院第二十颗卫星总指挥周志成表示:未来,如果你喜欢普通人的娱乐,下载电影,传输速率会大大提高,人们的体验也会不同。因此,我们已经掌握了10 G激光通信,并且我们将在随后的应用卫星制造中向您提供许多计划,包括将激光通信和高吞吐量纳入我们的低地球轨道互联网星座。

换句话说,这种超高的传输速率将极大地改变我们未来的生活。事实上,自从中国第一颗通信卫星“东方红二号”发射以来,通信卫星的传输速率一直在不断提高,为人们提供了代代相传的升级服务。另一方面,基于东方红5号平台的实用20号卫星将进一步拓宽通信传输的频段,改善用户体验,为未来高吞吐量卫星的发展奠定基础。

实践20:电力推进系统的全面验证

除了验证通信卫星的传输速率,作为一种新的技术测试卫星,实践20还验证了最新的电力推进技术。在未来,这项技术有望广泛应用于各种航天器,大大提高卫星的运行效率。

对于高轨道通信卫星,定点位置不能改变。一旦偏离预定位置,就不能提供相应区域的服务。为了保持这个固定位置,需要一个推进系统来提供动力。过去,这种推进系统使用化学燃料作为推进剂。

航天科技集团第五研究院20号卫星的总设计师李冯:我们需要携带卫星推进剂重量的近一半来做一系列东西向位置(保持)和南北向位置(保持)的工作。这样,我们的卫星所携带的有效载荷的重量就不会迅速增加。

电力推进可以解决这个问题。卫星不再需要携带重的化学燃料,而是携带一种特殊的气体——“氙”,它可以被电解产生离子流并形成推力。这种推进效率大约是过去的十倍。

第五航天科工集团研究院510电力推进部总经理耿海:如果这样一颗大型卫星需要化学推进,它携带的推进剂可能接近3吨,而我们携带的推进剂可能只有200公斤,这是一个数量级的差异。

专家表示,电力推进系统的材料选择和空间高压电源等问题的解决是世界级的难题。自20世纪70年代中国开始展示电力推进系统以来,已经过去了将近50年。20日的技术验证将对未来航天器在深空探测等领域的发展起到重要作用。