五院「通信衛星創新團隊」正在討論通信衛星相關技術問題。中國航天科技集團五院供圖
22星連續成功發射、7星出口四大洲，在國際通信衛星領域叫響「東方紅」品牌；平均年齡只有33歲的年輕團隊，拿獎拿到「手軟」：首屆「國防科技創新團隊獎」「全國五一勞動獎狀」和「全國質量獎卓越項目獎」等，團隊成員更是先後榮獲了「全國傑出工程師」「中國青年科技獎」「何梁何利獎」「航天功勳獎」等重大榮譽……
這支隊伍就是中國航天科技集團五院「通信衛星創新團隊」（以下簡稱團隊），他們在我國商業通信、數據中繼、移動通信、廣播電視傳輸等多個領域實現了重大技術跨越，正逐步成長為我國通信衛星設計、研製及應用領域的核心力量。
塑造中國衛星「東方紅」品牌，實現通信衛星領域的全面趕超
通信衛星技術具有「全天時、全天候、全球化」信息通聯的獨特優勢，被譽為高新技術王冠上的「閃耀明珠」。
在錢學森、孫家棟、戚發軔、範本堯等老一輩航天專家的帶領下，1970年4月24日，我國首顆人造地球衛星東方紅一號發射成功，使中國成為世界上第五個能夠獨立研製和發射人造地球衛星的國家。此後，東方紅二號通信衛星、東方紅三號中容量通信衛星的發射成功，拉開了我國通信衛星產業化發展的序幕。
從2000年開始，為使我國通信衛星產業迅速趕上國際先進水平，以周志成研究員為領軍人物的五院「通信衛星創新團隊」，擔負起新一代大型通信衛星公用平臺——東方紅四號的攻關重任。他們自主創新、超常工作，突破國外技術封鎖，歷經6年艱苦攻關，一舉攻克大型通信衛星總體設計、高電壓大功率複雜電源、衛星長壽命高可靠等關鍵技術。最終，這個平臺實現了整星功率達到萬瓦、壽命突破15年、整星質量超過5噸等裡程碑式的指標，核心能力相比東方紅三號提升近20倍，達到國際先進水平。2007年5月以來，19顆基於該平臺的通信衛星成功發射，徹底扭轉了我國廣播電視領域「長期依賴進口衛星、使用受制於人」的被動局面。
此後，團隊提出「平臺型譜化」概念，催生全新升級的東方紅四號E平臺、小巧靈活的東方紅四號S平臺、基於全電推進技術的東方紅四號SP平臺，使我國擁有了一系列適用範圍廣、技術性能高、具有自主智慧財產權的通信衛星平臺產品。
為了讓「東方紅」品牌在國際前沿領域佔據一席之地，從2010年開始，團隊又著眼滿足未來20年大功率通信衛星需求，決定開發性能更為先進的東方紅五號大型衛星公用平臺。
6年艱苦攻關，團隊全面掌握了桁架式主承力結構、二維二次展開半剛性太陽翼、大功率電源控制器等國際頂尖技術，並用18個月就完成了「東五」試驗星研製，我國高軌通信衛星的能力與水平自此進入嶄新時代。
基於東方紅五號衛星公用平臺的衛星最大發射重量可達9噸，整星功率提高到3萬瓦，載荷承載能力可達1800公斤。這些指標可與當前國際一流平臺比肩，將帶動我國大型衛星公用平臺升級換代和能力跨越提升，全面滿足2030年前民、商用衛星的需求，填補東方紅系列大型衛星平臺型譜的空白。
在今年6月底前後，歷經18個月研製的東方紅五號平臺試驗星——實踐十八號將在海南文昌發射場搭載長徵五號火箭發射升空，推動我國通信衛星領域的全面趕超。
瞄準國際前沿，搶佔通信衛星領域創新制高點
截至記者發稿時，團隊已創下連續22顆通信衛星發射任務「零失誤」的紀錄，在軌衛星達到25顆。而在研製過程中，團隊需要解決一個又一個創新路上的「攔路虎」。
空間電推進技術在通信衛星領域是世界性難題，美國曾付出4顆衛星在軌失效的慘痛代價。2009年東方紅四號S平臺研製伊始，就該平臺是否上電推進技術，專家們意見不一。周志成認為，電推進技術可大幅度減少太空飛行器的燃料攜帶量，提高太空飛行器承載能力，是通信衛星能力提升的有效途徑，要打造先進的通信衛星，就必須上電推進系統。之後，在青年科技人員王敏的帶領下，研製隊伍先後攻克了多個難題，確保電推進產品經受住了長達12000小時的壽命考核試驗，並在實踐十三號衛星上實現了工程應用。
低PIM控制技術是國外航天企業高度保密的尖端技術。PIM問題一旦發生，就會導致轉發器通道阻塞，衛星無法正常通信。為了攻克該項世界難題，確保我國首顆移動通信衛星天通一號的順利研製，團隊成員從相關文獻的蛛絲馬跡中尋找突破口，對衛星的零部件、單機、分系統、整星系統進行了上百項測試驗證，積累了關於PIM的大量數據和經驗。最終，團隊不僅為後續衛星工程項目建立了一套技術體系和衛星測試規範，也打破了國外對我國長達20年的技術封鎖。
在技術突破的過程中，一大批中青年骨幹也脫穎而出。「航天功勳獎」獲得者魏強主持建立了我國通信衛星數位化研製體系，實現了衛星的全三維設計和平臺的組批生產，使衛星研製周期縮短7個月，效率提高30%以上；44歲的李峰，已主持研製了5顆通信衛星研製發射任務；陳粵博士向無工質電磁推進技術發起挑戰，與美國國家航空航天局、德國德勒斯登大學等國際頂尖科研團隊同臺競爭；青年骨幹鄧恆帶領的國際市場開拓隊伍，5年間足跡遍布全球20多個國家，完成60多個衛星項目投標工作，為我國贏得8個國際商業衛星合同，金額近10億美元。
打造「中國高端智造」產品，已覆蓋全球60%陸地和80%人口
多年來，團隊研製發射的系列通信衛星，稱得上是中國高端裝備的一張閃亮名片。由他們打造的系列「中國高端智造」產品，已覆蓋全球60%的陸地和80%的人口。
團隊研製的「中星」「亞太」系列通信衛星，建立起覆蓋中國全境的廣播電視網絡，可實現300多套高清衛星電視節目的實時傳播，在遠程醫療、遠程教育、「村村通工程」、應急通信保障等方面發揮了重要作用。
團隊建立的「天鏈」中繼衛星系統，使我國成為世界上第二個擁有全球覆蓋能力中繼衛星系統的國家。依託「天鏈」，從神舟七號以來的載人航天任務有了可靠的數據中繼保障，助力飛船交會對接、「太空授課」、「天地對話」順利進行。
2016年8月成功發射的天通一號01星，是由團隊研製的我國首顆移動通信衛星，推動我國邁入衛星移動通信的「手機時代」。它實現了對海洋、沙漠、山區、高原各類地形的無縫覆蓋，能為車輛、飛機、船舶和個人等移動用戶提供穩定可靠的通信保障，將在野外勘探、地震搶險、南極科考等活動中發揮重大作用。
團隊研製的我國首顆高通量通信衛星「實踐十三號」，在2017年4月發射升空，推動我國衛星通信進入高通量時代。這顆衛星高通量試驗載荷的通信容量已達到20G的國際先進水平，超過我國目前在軌全部通信衛星的容量總和，具備同時傳輸數十套高清節目甚至4K超高清節目的能力。未來，依託高通量通信衛星，人們可以在飛機、高鐵、遠洋船舶上隨時享受到高速寬帶網際網路服務。
在國際市場上，團隊先後為奈及利亞、委內瑞拉、巴基斯坦、玻利維亞、寮國、白俄羅斯等國家成功交付7顆國際商業通信衛星。委內瑞拉通信衛星在軌不到兩年，就已連結1700多個教育中心、89個能源點、214個農產品基礎設施，10年內有望帶動建立16000個衛星接收站，惠及該國800萬人口。玻利維亞通信衛星的轉發器出租率已超過80%，年度收入超過2500萬美元，衛星壽命周期內的總收入預計超過5億美元。
目前，這個通信衛星創新團隊正承擔著以「天地一體化信息網絡」和「空間飛行器在軌服務與維護」等國家重大專項為代表的25星研製、50星發射任務。未來，以移動多媒體廣播衛星、大容量寬帶通信衛星、超大容量寬帶通信衛星、高承載比寬帶通信衛星、全球移動通信星座科研星等為代表的通信衛星的發射成功，將服務全球數十億人，使之享受到航天科技帶來的巨大福利。
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