除火箭本身值得關(guān)注之外，此次搭載長征五號遙三運(yùn)載火箭發(fā)射的衛(wèi)星，更是令人期待。那就是——我國最新一代靜止軌道通信衛(wèi)星平臺“東方紅五號”及其首飛實(shí)驗(yàn)星實(shí)踐二十號衛(wèi)星。
前者相當(dāng)于汽車的底盤，后續(xù)衛(wèi)星只需要添加各種專用功能模塊，根據(jù)不同有效載荷做少量適應(yīng)性修改即可。而后者在完成在軌技術(shù)驗(yàn)證之后，可以將通信總?cè)萘繌?0G（此前我國通信衛(wèi)星的總合）提升到300G至1T。用實(shí)踐二十號衛(wèi)星副總設(shè)計師周穎的話說：“實(shí)踐二十號衛(wèi)星代表了我國民商用通信衛(wèi)星發(fā)展的新高度。”
在這塊航天高科技的“試驗(yàn)田”里，航天科技集團(tuán)第五研究院西安分院培育了代表我國高通量衛(wèi)星未來發(fā)展方向的Q/V載荷，“種植”了能夠?qū)崿F(xiàn)星間、星地更大容量衛(wèi)星通信的“激光終端”，還栽培了能夠?qū)崿F(xiàn)通信資源靈活分配的“寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器”。
高通量通信衛(wèi)星是我國通信衛(wèi)星未來發(fā)展的重要方向。我國已經(jīng)發(fā)射的首個高通量衛(wèi)星實(shí)踐13號衛(wèi)星，可以使地面用戶能享受到衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
周穎介紹，“實(shí)踐二十號衛(wèi)星上搭載的Q/V載荷是未來高通量通信衛(wèi)星和超高通量通信衛(wèi)星關(guān)口站主要使用的載荷，代表著未來高通量衛(wèi)星發(fā)展的主要方向，也是國際航天在高通量衛(wèi)星研制上的重要方向。”
什么是超高通量衛(wèi)星？以高速公路為例，如果將現(xiàn)有的傳統(tǒng)通信衛(wèi)星比作是普通公路的話，高通量衛(wèi)星就是高速公路，那么能夠?qū)崿F(xiàn)通信容量在1Tbps以上的超高通量衛(wèi)星則是現(xiàn)有高速公路通行能力50倍以上的高速公路。使用Q/V載荷的高通量衛(wèi)星以及超高通量衛(wèi)星將可以大大地提高在偏遠(yuǎn)地方實(shí)現(xiàn)寬帶互聯(lián)網(wǎng)的能力，并且更為高效、成本更低。
如果說Q/V載荷是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星高通量通信的“新星”，那么西安分院研制的激光終端則可以稱為“大牛”。該終端將作為激光通信的主體，通過激光傳輸實(shí)現(xiàn)星地和星間通信。激光通信是未來地面超大容量關(guān)口站實(shí)現(xiàn)的主要途徑，也是未來建設(shè)天基信息網(wǎng)絡(luò)中星間通信的主力。
相比傳統(tǒng)的微波傳輸，光寬帶在傳輸過程中幾乎不受帶寬的限制，就可以實(shí)現(xiàn)大容量的衛(wèi)星通信和數(shù)據(jù)傳輸，并且具備速率高、保密性強(qiáng)等優(yōu)勢。作為衛(wèi)星通信和衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的“網(wǎng)紅級”產(chǎn)品，激光終端現(xiàn)在是備受青睞，一些國家重大工程項目都瞄準(zhǔn)了激光終端的應(yīng)用潛力和應(yīng)用價值，紛紛拋出了橄欖枝。未來，隨著激光終端研制技術(shù)的成熟，小型化和批量化研制將成為其主流。
由五院西安分院為實(shí)踐二十號衛(wèi)星所研制的寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器在國際上也屬難度較大的載荷產(chǎn)品，代表著一個國家星載數(shù)字透明處理的最高水平。衛(wèi)星通過寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)可以將頻率資源進(jìn)行詳細(xì)劃分，并且通過在軌網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)現(xiàn)多用戶的靈活使用，提升星上通信資源的使用效率。
在軌使用時，寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器通過在軌網(wǎng)絡(luò)管理自動分配鏈路，在用戶使用結(jié)束之后，將鏈路分配給其他需要使用的用戶。就好比地面手機(jī)通信基站信號通路的靈活分配一樣，如果有1萬個用戶，由于手機(jī)用戶不可能同時在線使用，那么有1千條線路就基本可以滿足所有用戶的使用。而傳統(tǒng)的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)方式，只能實(shí)現(xiàn)固定用戶固定通道的信號傳輸。
張學(xué)良 本報記者 石喻涵
