1月16日11時02分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用快舟一號甲運載火箭，成功將國內(nèi)首顆通信能力達10Gbps的低軌寬帶通信衛(wèi)星——銀河航天首發(fā)星發(fā)射升空。記者了解到，這也是我國首顆對標國際水平的5G低軌寬帶通信衛(wèi)星，將通過地面站逐步為各地提供5G通信服務。

5G領先從地面邁向太空

伴隨著銀河航天首發(fā)星順利進入預定軌道，我國已經(jīng)邁出了5G“太空通信”征程第一步。銀河航天首發(fā)星是銀河航天(北京)科技有限公司自主研發(fā)的具有國際先進水平的5G低軌寬帶通信衛(wèi)星。該衛(wèi)星采用Q/V和Ka等通信頻段，具備10Gbps速率的透明轉發(fā)通信能力，可通過衛(wèi)星終端為用戶提供寬帶通信服務。衛(wèi)星入軌后，將在軌開展相關技術和業(yè)務驗證。

如今5G時代雖已到來，但我國全面覆蓋5G網(wǎng)絡仍面臨巨大挑戰(zhàn)。銀河航天所打造的低軌寬帶通信衛(wèi)星可作為地面通信補充，為國內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋不足的地區(qū)提供5G天基通信網(wǎng)絡。

此前，伴隨著華為、中興、OPPO和國內(nèi)三大運營商等中企的集體發(fā)力，中國的5G技術已在全球?qū)崿F(xiàn)領先。不過，此前我國的5G技術主要通過地面基站和手機的方式展現(xiàn)出來。這次，中國5G技術終于走向了太空。

“銀河航天自主研發(fā)的這顆低軌寬帶通信衛(wèi)星，也是我國首顆由商業(yè)航天公司研制的200公斤量級的衛(wèi)星。”銀河航天合伙人、副總裁劉暢說。1月16日12時36分，銀河航天首發(fā)星已接收到第一軌遙測數(shù)據(jù)，太陽帆板如期展開，狀態(tài)一切正常。

市民將可用上太空互聯(lián)網(wǎng)

借助這顆衛(wèi)星，市民將可用上太空互聯(lián)網(wǎng)服務。銀河航天合伙人、衛(wèi)星技術專家張世杰解釋，簡單來說，太空互聯(lián)網(wǎng)就是用一個小巧輕便的地面用戶終端替代地面上的大型鐵塔基站，連接傳輸用戶數(shù)據(jù)，經(jīng)由低軌寬帶通信衛(wèi)星透明轉發(fā)到地面站，再接入互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)絡，為市民提供5G信息傳輸服務。

不同于3G/4G時代衛(wèi)星通信網(wǎng)絡邊緣化的尷尬局面，5G時代太空互聯(lián)網(wǎng)將與地面5G網(wǎng)絡融合，構成天地一張網(wǎng)。衛(wèi)星作為5G網(wǎng)絡的一個節(jié)點，遵守相同標準，可接受統(tǒng)一調(diào)度管理。

不過記者也注意到，對于中國商業(yè)航天突圍者來說，想要對標甚至追趕SpaceX、OneWeb等國際領先企業(yè)，必須要有關鍵武器。但國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)階段并沒有可借鑒的技術和研制經(jīng)驗，這無疑將是充滿挑戰(zhàn)的征程。以銀河航天在低軌寬帶衛(wèi)星研發(fā)為例，更高的頻段載荷技術是關鍵。銀河航天這次在首發(fā)星中使用了技術難度很高的Q/V和Ka等頻段，并實現(xiàn)了對標國際先進水平的10Gbps通信能力。

張世杰透露，Q/V和Ka等頻段作為毫米波頻段中最適合開展衛(wèi)星通信業(yè)務的頻段，擁有的帶寬更寬。銀河航天采用了頻段雙極化技術，實現(xiàn)了通信速率翻倍。

5G衛(wèi)星元器件“中國制造”

張世杰還透露，為了降低發(fā)射成本，團隊在首發(fā)星的制造中創(chuàng)新應用3D打印技術，為首發(fā)星“減肥”。例如在微波載荷研發(fā)生產(chǎn)中，通過3D打印技術實現(xiàn)高頻微距波導的加工，將載荷波導互聯(lián)的空間壓縮到傳統(tǒng)空間的三分之一，大幅降低衛(wèi)星體積。

研發(fā)人員還為銀河首發(fā)星安裝了電推進系統(tǒng)，來實現(xiàn)首發(fā)星的初始入軌調(diào)整、長期軌道保持、末期離軌處理等，它作為一種效率更高的推進手段，燃料效率比傳統(tǒng)的化學推進高三倍以上，這也是電推進系統(tǒng)在國內(nèi)首次應用于低軌小衛(wèi)星。電推進系統(tǒng)可以大幅降低衛(wèi)星重量。當銀河首發(fā)星進入壽命末期，衛(wèi)星將通過自身電推進系統(tǒng)把自己推到300公里至400公里軌道，依賴稀薄大氣進行軌道衰減直到墜入稠密大氣層燒毀，避免產(chǎn)生太空垃圾。

為提高系統(tǒng)靈活性，銀河首發(fā)星在用戶發(fā)射段采用了多端口放大器技術，可實現(xiàn)多個波束間容量的動態(tài)分配。這也是我國首個寬帶Ka頻段多端口放大器的在軌應用，而且多端口放大器所有元器件均實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

顯然，未來民營航天企業(yè)與國內(nèi)元器件生產(chǎn)商將共同探索中國商業(yè)航天衛(wèi)星元器件研發(fā)、生產(chǎn)的新模式，共同推動整個商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也將助力中國航天的發(fā)展。民營企業(yè)的努力，正有望改變所有人的生活。(趙鵬)

關鍵詞： 太空互聯(lián)網(wǎng)