在馬斯克「星鏈」計劃快速推進的同時,中國商業航空公司也不甘落後。1月16日11時02分,我國在酒泉衛星發射中心用快舟一號甲運載火箭,成功將我國首顆通信能力達10Gbps的低軌寬帶通信衛星——銀河航天首發星發射升空,衛星順利進入預定軌道。這顆「星」將給我們的生產生活帶來什麼影響?
衛星通信網絡不再邊緣化」
5G網絡已經很快了,為什麼還要太空網際網路?低軌寬帶通信衛星也就是「太空網際網路」採用「三維方式」進行通信服務,由於其覆蓋範圍廣,能夠不受服務地區地形地貌影響進行各類地區的無差別服務,因此在5G時代將會發揮巨大作用,例如在地面基站很難覆蓋的海洋、沙漠以及偏遠地區等區域,太空網際網路可實現5G網絡覆蓋和接入的難題,實現全球無縫覆蓋。
銀河航天合伙人、衛星技術專家張世傑解釋,「太空網際網路」目前業務模式簡單來說,就是用一個小巧輕便的用戶終端替代地面上的鐵塔,連接傳輸用戶數據,經由低軌寬帶通信衛星透明轉發到地面站,接入網際網路骨幹網絡,提供5G的信息傳輸服務。
不同於3G/4G時代衛星通信網絡邊緣化的尷尬局面,5G時代的太空網際網路將與地面5G網絡融合,構成天地一張網。衛星作為5G網絡的一個節點,遵守相同的標準,接受統一的調度管理。銀河航天低軌寬帶衛星是面向融入5G網絡這個目的來設計,在載荷設計、星地通信等角度考慮了相關因素。
通信速率實現翻倍
銀河航天首發星是銀河航天自主研發的具有國際先進水平的低軌寬帶通信衛星,採用Q/V和Ka等通信頻段,具備10Gbps速率的透明轉發通信能力,可通過衛星終端為用戶提供寬帶通信服務。衛星入軌後,將在軌開展相關技術和業務驗證。
銀河航天合伙人、衛星技術專家張世傑介紹,Q/V和Ka等通信頻段載荷是實現10Gbps通信能力的關鍵,更高的Q/V/Ka等頻段作為毫米波頻段中最適合開展衛星通信業務的頻段,擁有的帶寬更寬。如果把利用毫米波傳輸的信息理解為路上的車流,那麼利用Q/V/Ka等頻段的帶寬,就意味著車更快、路更寬,車流量更大,當然也需要更高超的修路技術。
眾所周知,要想讓道路通過更多的車,修建高架橋,讓橋上、橋下同時通車是一個更好的方案,為實現10Gbps通信速率的目標,銀河航天也創新修建了「高架橋」,採用了頻段雙極化技術實現通信速率翻倍。在這個過程中,技術團隊在饋電部件的傳輸通道設計上進行了較大的創新,採用了雙重特殊函數,並進行了電氣與結構的聯合迭代設計,最大程度上從設計角度消除了裝配等人為因素的影響。
銀河航天在首發星的載荷研製過程中,進行了大量的低成本和批產化嘗試。如模塊化設計、定製化接口晶片、工業化生產加工,大大降低了研製成本、縮短了研製周期。
「西安航天速度」令人矚目
衛星這種高精尖技術研發離不開產業基礎和人才優勢,通常類似的產業都會在一線城市聚集。不過銀河航天的成功卻很大程度源於西安。銀河航天的載荷研發團隊在西安航天基地開展研發工作,僅用一年多時間,在西安成功研發出Q/V/Ka等高頻段通信載荷,這一「西安航天速度」令人矚目。
銀河航天CTO(首席技術官)朱正賢告訴記者,西安的航天產業條件也為民營商業航天公司提供良好的研發環境,銀河航天首發星的一些重要試驗也是在西安做的,比如,熱學、力學等重要試驗都是在西安做的,西安具有良好的產業環境。
朱正賢告訴記者,銀河航天有超過140名員工,60%以上的技術研發團隊,涵蓋衛星、通信、人工智慧、網際網路等領域,本碩博人數佔90%以上,團隊具有300餘顆次衛星的研製經驗。目前,銀河航天在西安技術團隊超過30人,其中近20人是畢業於西安本地高校,西安的一些高校有中國非常優秀的航天專業,培養了非常多的航天技術優秀人才。
「西安航天基地是我國重要的國家民用航天產業基地和唯一的航天特色國家級經濟技術開發區,是商業航天產業發展的沃土。」銀河航天合伙人、副總裁劉暢說,「銀河航天將研發中心落在西安,航天基地在各方面都給予了我們很大支持。」
商業航天產業已成為西安吸引人才的助推器。西安國家民用航天產業基地黨工委委員、管委會副主任蔣陽表示,「希望銀河航天充分發揮企業技術牽引和產業帶動作用,聯合高校、科研機構及投資機構,集聚產業鏈上下遊企業,構建一條商業化的航天產業鏈,並帶動5G、太空網際網路、大數據、雲計算、人工智慧等相關產業發展,構建一個以商業航天為核心,多業態互生共榮的泛太空產業生態。」