探秘实践二十号卫星上的“黑科技”

    在“胖五”的托举下，实践二十号卫星顺利升空。该卫星作为基于东方红五号卫星平台研制的一颗试验卫星，将全面验证东方红五号卫星平台关键技术。其研制过程中采用的六大“黑科技”，可满足未来20年的大容量卫星应用需求。

    一、国内展开面积最大的太阳翼

    很多人都把太阳翼比作卫星的“翅膀”。实践二十号卫星的“翅膀”是我国迄今为止面积最大、翼展最长的。双翼展开比波音737飞机的翼展还要宽10米，能带来超强的电流供给，让卫星始终拥有充沛体力，更好地为人类提供广播电视服务、移动通信服务等。

    二、“小关节”和“大心脏”

    实践二十号卫星巨大的太阳翼能够低速转动，始终朝向太阳，从而最大限度地获取太阳能。而带动太阳翼转动的则是一个“小关节”——太阳翼驱动机构。    

    这个“关节”个头娇小，却是耐冷耐热耐冲击的“大力士”，它能承受巨型太阳翼展开带来的冲击载荷，驱动百来斤的物体转动也不在话下。

    科研人员为实践二十号卫星配备了一颗“大心脏”——国内功率最大的电源控制器。卫星巨大的太阳翼能够提供超强电流，电源控制器能让这些电流既不过大也不过小地流到卫星每一个角落，维持卫星的健康运转。与第一代电源控制器相比，它的功率增大3倍以上、功率密度提升2.5倍。

    三、在天地间架起信息传输高速公路

    随着卫星互联网业务的增加，用户对于大容量通信卫星的需求越来越迫切。实践二十号卫星搭载的甚高通量通信载荷，涵盖了Q/V频段载荷、宽带柔性转发器等。

    “如果把静止轨道比作太空中的一条高速公路，那么这条高速公路是所有太空高速公路上最为拥挤的。而使用Q/V频段相当于把这条高速公路拓宽了4-5倍。”中国航天科技集团五院实践二十号卫星总设计师李峰说。

    四、激光高速通信从梦想照进现实

    激光通信近年来一直是航天领域研究的热点。    

    实践二十号卫星搭载的激光终端，将实现在轨的星地通信，通过双通道信号传输，可以实现10G左右的通信容量，相比于传统的微波通信，实现了指数级的增长。

    相比于目前在轨应用的单一体制的激光终端，实践二十号卫星搭载了三种体制的激光终端，将进行长期的星地通信验证，为后续不同体制的激光终端的研制积累大量的在轨数据，为这项“黑科技”在未来航天器上的应用奠定基础。

    五、“混合推进”让卫星更稳定、更精准

    实践二十号卫星采用混合推进系统，由化学推进和电推进提供混合动力。

    化学推进力量大，效率低，适合快速变轨和调整卫星姿态，尽快将卫星送入既定工作轨道；电推进力量小，但推力精度高、效率高，适合在轨长期精确轨道调整。

    六、可展开式热辐射器是“降温神器”

    实践二十号卫星体积大、重量大、功耗大，产热多，如果不及时散热，就可能造成各种设备失效。科研人员为它准备了一个“降温神器”——基于单相流体回路的可展开式热辐射器。专家介绍，它在“胖五”发射时，紧紧收拢在卫星内壁上，一旦卫星准确入轨，它就会自动解锁并向外展开。“形象地说，就像小狗热了吐出个舌头一样，这扇特殊的窗户就相当于卫星的舌头。”

    这个“神器”有效解决了航天器功耗增大和散热面积不足的矛盾，为我国未来万瓦级卫星平台的研制提供了支撑。

    （《新华每日电讯》2019.12.28 胡喆 周旋）