全球最重通信卫星“实践二十号”成功定点地球同步轨道

shuszhao · 发表于 2020-1-7 04:26:03

根据航天科技集团的消息，12月27日发射的长征五号火箭携带的东方红五号技术试验通信卫星实践二十号已经成功定点地球同步轨道，这也意味着继长征五号火箭发射成功之后，全球最重的通信卫星也成功了。

1月5日10时1分，中国自主研制的发射重量最重、技术含量最高的高轨卫星——“实践二十号卫星“成功定点地球同步轨道。这标志着中国自主研发的新一代大型地球同步轨道卫星平台“东方红五号”首飞成功，填补了中国在大型卫星平台型谱上的空白，更预示着中国正跻身国际一流通信卫星“俱乐部”。

科研人员在实践二十号卫星成功定点后合影留念。（图自：中国航天科技集团有限公司五院供图）

目前中国技术含金量最高的卫星

去年12月27日发射的长征五号火箭，对中国的火箭及卫星事业极其重要。长征五号是中国现役起飞质量最大、芯级直径最粗、运载能力最强的运载火箭，新技术应用比例达95％，地球近地轨道运载能力达到了25吨，全球第三，中国航天科技集团五院人赠昵称“胖五”。
“实践二十卫星”就是乘坐“胖五”上天的，它是一颗新技术试验验证卫星，也是中国新一代地球同步轨道大型卫星公用平台“东方红五号”卫星平台的首颗卫星。按照设计指标，基于东五平台的卫星起飞重量可达8000-9000千克，载荷承载能力可达1500-1800千克，设计寿命长达16年，也就是在太空中工作16年。
根据中国航天科技集团公司五院总工程师、实践二十号卫星总指挥、东方红五号卫星公用平台总指挥周志成院士所说，“实践二十号卫星重达8吨，是目前世界上最重的通信卫星，也是我国研制的发射重量最重的卫星，还是目前中国技术含金量最高的卫星。”

和我国现役“主力产品”东三、东四平台相比，东方红五号卫星公用平台重量、功率、在轨寿命等关键性能指标上有了跨越式提升，可满足未来20年的大容量卫星应用需求。更为重要的是，该平台可满足不同功能卫星研制需求，可广泛应用于高轨通信、微波遥感、光学遥感、空间科学探测、科学试验、在轨服务等多个领域，是世界航天领域少有的多适应性平台。
“这一平台的单机国产化率达100%。” 周志成说，这将有力牵引我国航天装备发展。

完成了一系列 “高难度”动作

“胖五”上天之后的短短9天内，在卫星研制方与西安卫星测控中心科技人员的配合下，实践二十号卫星完成了一系列 “高难度”动作，经历7次轨道机动后，于 2020年1月4日凌晨，在3.6万公里高度的地球同步轨道成功定点。

在此期间，实践二十号还开展了一系列新技术的在轨试验验证，比如我国面积最大、展开方式最复杂太阳翼完成“一次展开和二次二维展开”动作。实践二十号卫星拥有一副巨型太阳翼，比波音737飞机的翼展还要宽上10米，其展开动作少不了“惊心动魄”。作为国内首个“绷弦式”太阳翼，机电重量比为历史最低，虽然外形巨大，但动作显得“身轻如燕”。中国航天科技集团五院实践二十号总设计师李峰介绍道。
当火箭将卫星发射入轨后，不需要太多的能源，因此太阳翼第一次展开，只展开一小部分；当卫星在太空飞行约一周后，太阳翼在3.6万公里的地球同步轨道进行二次展开。太阳翼全部展开后，面积大幅增加，带来的超强电流供给，让卫星拥有充沛体力，提供更多广播、电视、移动通信等服务。

实践二十号卫星电推进系统研制现场（图自：中国航天科技集团五院供图）
轨道机动的主角是化学推进系统，它最重要的任务就是接替运载火箭，使用高性能化学推进系统，将卫星送到地球同步轨道。后续，实践二十号卫星的电推进系统，将接过化学推进的“接力棒”，推动卫星精确“飘浮”在人们头顶上空3.6万公里高度的定点位置，化学推进系统则将作为“如果组织需要可随时顶上”的角色，“退居二线”静待召唤。
此外，实践二十号卫星将首次完成5.5G赫兹带宽Q/V频段星地通信试验，为当前静止轨道通信卫星用频空间开辟了新的领域。此外，卫星将首次开展高轨相干体制激光通信试验，相对直接探测体制，灵敏度更高、速率更快、抗干扰能力更强，最高速率达10Gbps，刷新了静止轨道激光通信速率新指标。