50Gbps！我國通信容量最大衛星升空

　　7月9日20時(shí)11分，我國在西昌衛星發(fā)射中心用長(cháng)征三號乙運載火箭，成功將亞太6D衛星送入預定軌道，發(fā)射獲得圓滿(mǎn)成功。

　　亞太6D衛星是由中國航天科技集團五院通信衛星事業(yè)部抓總研制的地球靜止軌道高通量寬帶通信衛星。記者從五院了解到，這是我國目前通信容量最大、波束最多、輸出功率最大、設計最復雜的民商用通信衛星。它標志著(zhù)我國高通量通信衛星研制能力達到國際先進(jìn)水平。

刷新國內同類(lèi)通信衛星多項紀錄

　　在飛機、船舶、高鐵等交通工具上，以及沙漠、荒山等地面基站信號覆蓋不到的地方，如何滿(mǎn)足用戶(hù)對寬帶互聯(lián)網(wǎng)的應用需求？

　　2016年7月，我國首個(gè)Ku頻段全球高通量寬帶衛星系統啟動(dòng)建設，亞太6D衛星正是該系統的首星。該衛星主要面向亞太區域用戶(hù)，可提供全地域、全天候的衛星寬帶通信服務(wù)，以滿(mǎn)足海事通信、航空機載通信、陸地車(chē)載通信以及固定衛星寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等多種應用需求。

　　五院西安分院亞太6D衛星副總師周穎介紹說(shuō)，亞太6D衛星的通信容量達到50Gbps，相比2017年發(fā)射的我國首個(gè)高通量衛星——中星16號衛星，高出了1.5倍。

　　高通量衛星如同架設在太空中的空間信號中轉站，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號轉發(fā)，使地面用戶(hù)與地面關(guān)口站的互聯(lián)網(wǎng)連接。亞太6D衛星共有8個(gè)地面關(guān)口站，可以支持近100兆的應用速率。五院西安分院為衛星后續應用提供了天地一體化設計，可根據用戶(hù)不同需求靈活分配頻率資源，實(shí)現關(guān)口站之間的靈活切換。 

　　與傳統廣播電視衛星的廣域波束天線(xiàn)覆蓋方式不同，亞太6D衛星使用的是多波束天線(xiàn)，共有90個(gè)用戶(hù)波束，形成對地面的“蜂窩式”覆蓋。單波束容量可達1Gbps以上，可以為用戶(hù)提供高質(zhì)量的話(huà)音、數據通信服務(wù)。

　　據五院亞太6D衛星總指揮、總設計師魏強介紹，該衛星在載荷重量、通信容量、設計復雜程度等方面，均刷新了國內同類(lèi)通信衛星的紀錄。項目團隊先后攻克了Ku頻段超寬帶多端口功率放大器（MPA）、關(guān)口站靈活切換等諸多關(guān)鍵技術(shù)，使得衛星技術(shù)指標與能力達到國際先進(jìn)水平。

東方紅四號增強型衛星平臺首次亮相

　　2010年，我國提出在東方紅四號衛星平臺基礎上開(kāi)展技術(shù)創(chuàng )新，全面提高我國通信衛星平臺的國際競爭力。兩年后，東方紅四號增強型衛星平臺（DFH-4E平臺）研制工作正式啟動(dòng)。亞太6D衛星的發(fā)射，實(shí)現了該平臺在國際商業(yè)航天舞臺上的首次亮相。

　　五院亞太6D通信衛星產(chǎn)品保證負責人石明介紹，DFH-4E平臺具有高承載、大功率、長(cháng)壽命、高可靠性等優(yōu)勢，能力更強、更加智能，能夠滿(mǎn)足未來(lái)各類(lèi)衛星通信應用需求。

　　有效載荷承載能力是衡量衛星平臺能力的重要指標?；贒FH-4E平臺研制的亞太6D衛星，有效載荷重量是普通東四平臺衛星的1.5倍，轉發(fā)器設備數量為2至3倍，波導數量是其近6倍。結合平臺結構特點(diǎn)和衛星實(shí)際需求，項目團隊創(chuàng )新提出“擴展通信艙”構型和“通信艙水平板”結構形式，并通過(guò)耦合熱管設計，確保亞太6D衛星超大規模有效載荷既能放得下、擺得好，又能散熱快、不發(fā)燒。

　　通信衛星的服務(wù)壽命往往受到推進(jìn)劑限制。亞太6D衛星采用化學(xué)推進(jìn)和電推進(jìn)全配置，就像太空中的油電混合動(dòng)力汽車(chē)，通過(guò)我國自主研制的長(cháng)壽命、高可靠LIPS200離子電推進(jìn)技術(shù)完成南北位置保持，可全面滿(mǎn)足15年服務(wù)壽命要求。電推進(jìn)技術(shù)的使用，也讓衛星的化學(xué)推進(jìn)劑攜帶量大大減少，從而提高了有效載荷重量上限，進(jìn)一步提升衛星應用價(jià)值。

衛星超重怎么辦？火箭瘦身

　　亞太6D衛星的重量為5550公斤，對于火箭運力而言，它超重了。

　　執行此次發(fā)射任務(wù)的長(cháng)征三號乙運載火箭，地球同步轉移軌道運載能力為5500公斤，比衛星重量少50公斤。衛星重量無(wú)法改變，只能讓火箭在性能不減的前提下，通過(guò)自身減重來(lái)滿(mǎn)足發(fā)射要求。

　　對于起飛質(zhì)量超過(guò)450噸的長(cháng)征三號乙火箭來(lái)說(shuō)，50公斤看似微不足道。然而航天器上的每一克重量都要精打細算，要想讓它達到“瘦身”要求，并不比我們平時(shí)減肥更容易。航天科技集團一院火箭研制團隊不得不一步步“做減法”。

　　過(guò)去，長(cháng)征三號乙火箭第三級上裝有5個(gè)鈦合金材質(zhì)的補壓氣瓶。設計人員經(jīng)過(guò)分析論證，在滿(mǎn)足強度要求和使用需求的前提下，減少了一個(gè)氣瓶，并用復合材料替代了鈦合金材料。這讓火箭整體重量減少了20公斤。

　　三級貯箱的重量，對火箭運載能力的影響是1∶1的，也就是說(shuō)貯箱重量減輕1公斤，火箭運載能力就能提高1公斤。在保證承載能力的前提下，設計人員對火箭貯箱的工藝和結構進(jìn)行了優(yōu)化，并在此基礎上選用了更輕薄的壁板，使得貯箱重量直降10公斤。

　　近年來(lái)，為了提高火箭適應性，長(cháng)征三號乙火箭三級氫箱內共安裝了4層環(huán)形防晃板，可滿(mǎn)足所有軌道任務(wù)的需求。設計人員根據亞太6D衛星的實(shí)際軌道需求，減掉了兩層防晃板，又為火箭減掉了20公斤。

　　“通過(guò)這些改進(jìn)，讓火箭的運載能力滿(mǎn)足了亞太6D衛星搭載需求。這對于長(cháng)三乙火箭來(lái)說(shuō)是前所未有的?！币辉洪L(cháng)三甲系列火箭總體副主任設計師張亦樸說(shuō)。