實踐十三號中首次使用了電推進技術，執(zhí)行衛(wèi)星在軌的南北位置保持任務，衛(wèi)星在軌壽命15年。實施十三號衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成說：“作為南北位置保持，整星要帶3噸多化學推進劑，就是一顆星60%都是化學燃料，用了電推進后，我們實際上只帶100公斤的氙氣就可以完成15年的位置保持，這是一個劃時代的技術。”據(jù)透露，這一先進推進技術的研制也用了15年。

我國的通信衛(wèi)星研制始于上世紀70年代，1970年4月24日，第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號成功發(fā)射，開創(chuàng)了中國航天史的新紀元。

遵循獨立自主研制、瞄準國際先進水平、科研與實踐結合的原則，已發(fā)展了四代通信衛(wèi)星，走過了一條從探索到實踐、從試驗到實用、從國內到國際的發(fā)展道路。目前，我國已形成固定通信廣播、移動通信、數(shù)據(jù)中繼等衛(wèi)星通信技術服務體系，在軌民(商)通信衛(wèi)星16顆，轉發(fā)器總數(shù)量達273個，構建了北京、香港、喀什三地互聯(lián)互通、互為備份的衛(wèi)星測控和業(yè)務監(jiān)測網(wǎng)絡，建成了連接南亞、非洲、歐洲和美洲的衛(wèi)星電信港，基本形成了全球化的衛(wèi)星通信服務能力。在國內，衛(wèi)星通信服務業(yè)快速發(fā)展，全國直播衛(wèi)星開通用戶超過7000萬戶。在國際上，衛(wèi)星通信業(yè)務拓展至30多個國家和地區(qū)，市場影響力大幅提升。

4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。

實踐十三號衛(wèi)星工程由國防科工局組織實施。衛(wèi)星、運載火箭分別由中國航天科技集團公司中國空間技術研究院、中國運載火箭技術研究院研制，地面測控系統(tǒng)由西安衛(wèi)星測控中心負責，運控和試驗應用系統(tǒng)由中國衛(wèi)通集團有限公司負責。此次發(fā)射任務是長征系列運載火箭的第246次發(fā)射。

12日晚，實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，這標志著我國通信衛(wèi)星事業(yè)邁向高通量時代。

作為國內迄今通信容量最大的衛(wèi)星，實踐十三號衛(wèi)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？《解放軍報》記者日前赴西昌衛(wèi)星發(fā)射中心采訪，獲得有關專家權威解答。

通信“寬帶”星：傳送能力增十倍 助力“動中通”

實踐十三號衛(wèi)星，是我國第一顆高通量通信衛(wèi)星，它的通信容量比之前我國研制的所有通信衛(wèi)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(wèi)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(wèi)星大約有2Gbps的通量，主要服務于廣播、銀行、石油系統(tǒng)等骨干通信，而實踐十三號衛(wèi)星采用Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)，總容量達20Gbps，傳送能力有了數(shù)量級的提升。

中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛(wèi)星工程總師劉方說，實踐十三號衛(wèi)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(yè)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(wèi)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(wǎng)的需求還得不到很好地滿足。

“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(wèi)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(lián)通世界，改善上網(wǎng)體驗。”劉方說。

中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛(wèi)星運控和試驗應用系統(tǒng)總師、總指揮唐左向說，實踐十三號衛(wèi)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(wèi)星建立語音、數(shù)據(jù)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(qū)的情況第一時間傳遞出去。

4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。這是我國首顆高通量通信衛(wèi)星，通信總容量達20Gbps，超過我國已研制發(fā)射的通信衛(wèi)星容量總和。

用電“減肥”：讓衛(wèi)星輕裝上陣更“長壽”

與使用化學燃料作推進劑不同，實踐十三號衛(wèi)星是我國第一顆使用電推進的衛(wèi)星。

中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成告訴記者，電推進比常規(guī)的化學推進效能提升了10倍，它能延長衛(wèi)星壽命，大大減輕發(fā)射重量，是提升衛(wèi)星性能的重要手段，目前正逐漸成為世界各國衛(wèi)星推進系統(tǒng)的主流。

“一顆衛(wèi)星60%的重量都是化學推進劑，重達5噸的采用常規(guī)化學推進的衛(wèi)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(wèi)星只需100多千克的氙氣，就能保證衛(wèi)星15年在軌的南北位置保持任務。

實踐十三號衛(wèi)星的電推進系統(tǒng)采用的是氙離子推力器，是對衛(wèi)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(wèi)星軌道的推力。

原理簡單，實踐起來很難。據(jù)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(wèi)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(wèi)星上應用電推進技術。

多項“首創(chuàng)”：開啟中國通信衛(wèi)星新時代

不論從技術還是應用上看，實踐十三號衛(wèi)星都創(chuàng)下國內高軌衛(wèi)星領域多個“首次”：首次在我國高軌衛(wèi)星上搭載激光通信系統(tǒng)；首次在我國高軌長壽命通信衛(wèi)星上百分之百工程化應用國產化產品；首次在我國衛(wèi)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(wèi)星是東方紅三號B平臺的首發(fā)星。這一平臺是我國研制的最新一代中等容量通信衛(wèi)星平臺，將促進國內衛(wèi)星平臺能力的大幅提升。

“盡管和國外80Gbps、100Gbps的通信衛(wèi)星相比，實踐十三號衛(wèi)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(xù)研制100Gbps，甚至更大容量的通信衛(wèi)星都指日可待。

國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅表示，實踐十三號衛(wèi)星開啟了我國衛(wèi)星通信的高通量時代，真正意義上實現(xiàn)了自主通信衛(wèi)星的的寬帶應用，填補我國在該領域的空白，將對我國衛(wèi)星通信產業(yè)的發(fā)展起到極大的促進作用。

 

4月12日19時04分，我國實踐十三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。這是中國航天科技集團的科研團隊。