[科普中国]-实践十三号：开启中国通信卫星高通量时代

4月12日19时04分，在长征三号乙运载火箭的托举下，实践十三号（中星16）卫星由西昌卫星发射中心出发，挺进了浩瀚苍穹。

国家国防科工局表示，这颗卫星将在真正意义上实现自主通信卫星的宽带应用，促进我国卫星通信产业发展。

该卫星一举突破我国高轨卫星领域电推进、Ka频段多波束宽带通信系统、激光通信等多项关键技术，实现了多个“首次”。

这颗在众多领域率先“吃螃蟹”的卫星，成为了国内通信卫星的“新标杆”。

电推进系统让推进效率提升10倍

记者从实践十三号卫星研制单位——中国航天科技集团公司五院通信卫星事业部了解到，该卫星在国内首次采用电推进系统，完成全寿命期间的南北位置保持。

据该卫星总设计师李峰介绍，电推进相对于传统的化学推进，具有高比冲、小推力、长寿命特点。在长寿命航天器上应用电推进系统，能大幅减少推进剂的携带量，使卫星减轻自重、节约空间，承载更多有效载荷。

实践十三号卫星设计寿命15年。在东三B平台研制之初，五院就将电推进作为平台标准配置，攻克了诸多技术难题，最终完成其工程化研制。李峰说，实践十三号卫星采用的离子电推进系统，性能是常规化学推进的10倍。过去一颗卫星在15年的寿命周期需要675公斤化学燃料，使用离子电推进系统后仅需90公斤。

实践十三号卫星总指挥周志成表示，此次应用将填补我国高承载比卫星平台的空白。

通信容量超国内其余通信卫星总和

实践十三号卫星上搭载的Ka频段多波束宽带通信系统，是首次在国内通信卫星上应用，可支持多用户、大容量双向载荷，在广大地区通过该卫星进行数据高速下载的同时，还能支持大量用户高速上传数据。

在卫星Ka载荷研制过程中，研制团队突破了Ka载荷多波束宽带系统设计、天线反射器型面精度控制和测量、天线指向精度标校等一系列技术难题，相关技术达到了国际先进技术水平。

五院通信卫星事业部副部长王敏介绍，实践十三号是国内容量最大的宽带卫星，通信总容量达到20Gbps以上，超过我国此前所有通信卫星容量的总和。他表示，这意味着传送能力更强。下一步，我国还将研制百G乃至1T以上容量的卫星通信系统。

此外，该卫星首次在我国高轨卫星上应用了激光通信系统。由于激光通信具有高带宽、高传输速率优点，是满足大容量、高速率通信的重要手段之一。

发射高轨卫星不用熬夜了

在过去我国高轨卫星发射任务中，为了考虑卫星的安全余量，发射窗口通常选在凌晨。实践十三号卫星则首次将发射窗口提前至傍晚19点，开创了高轨卫星可在两个窗口选择发射的先例。

在制定该卫星发射窗口时，研制团队充分研究了发射窗口提前所导致的地影时间增加、测控不可见弧段延长、变轨期间蓄电池放电等不利影响，利用东方红三号B平台技术革新所带来的性能提升，制订了详细的飞行程序和预案。在新窗口下成功完成发射任务，标志着我国在卫星发射及运营管理多样化方面取得了进展。

东三B平台让卫星事半功倍

“作为东方红三号B平台全配置的首发星，实践十三号将开展平台和载荷新技术的试验验证工作。”周志成说。

实践十三号卫星工程总设计师刘方表示，东三B平台是我国最新一代中等容量通信卫星平台，技术可与国际先进水平比肩，“中等容量”更是瞄准国际市场需求。该平台采用了新一代综合电子系统，应用了大量国产抗辐照集成电路，系统重量仅为原东方红四号卫星平台电子系统的一半左右，具有集成度高、通用性强、重量轻、体积小等优点。

同时，东三B平台牵引带动了我国星载锂离子蓄电池的研制开发。相比传统的镍氢电池，锂电池具有单体电压高、能量重量比大、热效应小、自放电少、无记忆等优点，重量也能减少一半左右，可为卫星增加上百公斤的承载能力。

目前，东三B平台的综合电子系统已推广应用至东方红四号增强型平台和东方红五号卫星平台，为我国通信卫星平台高效能电子系统的技术发展奠定了坚实基础。（孔晓燕 记者 付毅飞）

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