記者從中國航天科技集團五院了解到，基于我國新一代大型公用平臺——東方紅五號衛(wèi)星平臺研制的實踐二十號衛(wèi)星，近日成功完成全部核心試驗，充分驗證了東方紅五號衛(wèi)星平臺性能及其搭載的多項核心技術。

　　實踐二十號衛(wèi)星由五院通信衛(wèi)星事業(yè)部抓總研制，于2019年12月27日從海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空，2020年1月5日成功定點于地球同步軌道，開始進行在軌測試。

據(jù)五院實踐二十號衛(wèi)星總設計師李峰介紹，該衛(wèi)星共策劃在軌測試項目84項，目前重要的核心試驗已經(jīng)完成，表現(xiàn)優(yōu)秀，符合設計預期。

　　激光通信技術創(chuàng)最高傳輸速率

　　超高速激光通信技術是實踐二十號衛(wèi)星驗證的一項重要“科目”。

　　空間激光通信具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、抗電磁干擾能力強和安全保密性能好的顯著優(yōu)點，且由于激光通信的波長遠小于傳統(tǒng)微波通信的波長，有助于滿足空間高速通信終端設備小型化、輕量化、低功耗的應用要求。

　　據(jù)五院實踐二十號衛(wèi)星設計師王緬介紹，2017年我國對5Gbps激光通信技術進行了在軌驗證，達到了當時全球最高速率。而實踐二十號衛(wèi)星則將這一速率提升了一倍，達到10Gbps，刷新了全球在軌驗證得到的最高傳輸速率。

　　這為我國未來空間高速信息通信網(wǎng)絡等空間基礎設施建設奠定了堅實基礎。

　　電推進技術攻克世界級難題

　　作為新技術試驗衛(wèi)星，實踐二十號衛(wèi)星還驗證了我國最先進的電推進技術。

　　對于高軌通信衛(wèi)星來說，為保持固定的服務區(qū)域，衛(wèi)星定點的軌道位置通常是不變的。而要保持固定軌位，衛(wèi)星需要定期用推力器進行定點軌道位置保持。

　　以往國內(nèi)通信衛(wèi)星配置的推力器，都采用化學燃料作為推進劑。高軌長壽命衛(wèi)星發(fā)射時所需攜帶的化學推進劑，幾乎達到了發(fā)射重量的一半。在衛(wèi)星發(fā)射重量一定的情況下，推進劑重量越大，意味著衛(wèi)星能夠承載的有效載荷就越少，能提供的服務也隨之減少。

　　電推進技術可以有效解決這個問題。該技術將巨量化學燃料用特殊氣體——“氙氣”替換，通過將氙氣電離，并在電場作用下產(chǎn)生高速離子流形成推力，其效率達到傳統(tǒng)化學推進技術的十倍左右。這意味著只需要傳統(tǒng)化學推進劑的十分之一重量，就可以實現(xiàn)衛(wèi)星的軌道位置保持，從而大幅提升衛(wèi)星有效載荷的攜帶量。

　　實踐二十號衛(wèi)星電推進負責人耿海介紹，該衛(wèi)星首次采用了LIPS-300電推進系統(tǒng)，其具有三擋工作模式，如同汽車變速箱，每擋輸出的動力不同，這樣就可以更好的滿足衛(wèi)星變軌、軌道位置保持和動量輪卸載等多任務需求。

　　據(jù)介紹，電推進系統(tǒng)對于材料的選擇，以及在真空環(huán)境中解決高壓加電等問題，都是世界級難題。此次該技術實現(xiàn)全面驗證，不僅未來有望廣泛應用于通信、遙感衛(wèi)星，對于深空探測等領域發(fā)展也將起到重要作用。

　　開辟高通量衛(wèi)星應用新領域

　　隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的增加，用戶對于大容量通信衛(wèi)星的需求越來越迫切。五院研制的甚高通量通信載荷，涵蓋了Q/V頻段載荷、寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器、跳波束轉(zhuǎn)發(fā)器等技術，此次也在實踐二十號衛(wèi)星上成功驗證。

　　“提高衛(wèi)星通信容量主要手段之一在于提高可用頻段帶寬?！崩罘逭f，如果把靜止軌道比作太空中的一條公路，那么這條路是目前太空里所有公路中最為擁擠的。使用Q/V頻段，相當于把這條公路拓寬了4至5倍，將大大緩解目前各國對靜止軌道頻率激烈競爭的局面。

　　與2017年發(fā)射的高通量衛(wèi)星中星16號相比，實踐二十號衛(wèi)星的Q/V頻率帶寬達到了5G赫茲，提高了近3G赫茲，能夠為用戶提供更多頻率資源。

　　李峰介紹，作為未來高通量通信衛(wèi)星使用的主要頻段，Q/V頻段是將來研制1Tbps及以上超大容量通信衛(wèi)星主要使用的頻段。該技術驗證成功，不僅積累了更多工程經(jīng)驗和在軌應用經(jīng)驗，也開辟了Q/V頻段在高通量衛(wèi)星應用上的新領域。

　　實踐二十號衛(wèi)星還搭載了全球領先的跳波束技術，這是該技術國內(nèi)首次在軌應用。該技術是靈活載荷的代表技術之一，可以適應業(yè)務分布的空間不均勻性和時變性。此次在軌驗證成功，將大幅提升我國在該領域的國際市場競爭力。

　　此外，實踐二十號衛(wèi)星搭載的多種基礎性電子器件、新材料、新型單機，均順利開展在軌試驗驗證，將有效推動我國多個航天領域技術發(fā)展。后續(xù)該衛(wèi)星將在邊試驗邊服務模式下，開展長期在軌驗證工作。