楊蕾　巡天

小編的話：

2019年12月2了日，我國最大推力運載火箭“長征五號”搭載著基于“東方紅五號”衛(wèi)星平臺（以下簡稱“東五平臺”）的首顆新技術(shù)試驗驗證衛(wèi)星——“實踐二十號”，在我國海南文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射。此次“長征五號”發(fā)射任務(wù)之所以被寄予厚望，是因為其關(guān)系到中國航天后續(xù)一系列重大工程的順利實施。大火箭配大衛(wèi)星注定會成為大家關(guān)注的焦點，那么大家心心念念的大火箭到底給太空送去了什么“共享大禮包”？被譽為“共享大禮包”的大衛(wèi)星又有什么特別之處？

衛(wèi)星平臺的“共享”功能

此次“長征五號”發(fā)射的“實踐二十號”衛(wèi)星是一顆基于東五平臺研制的實驗衛(wèi)星。東五平臺作為此次發(fā)射任務(wù)的另一個主角，是我國下一代地球同步軌道大型衛(wèi)星公用平臺，具有高承載、大功率、高散熱、長壽命、可擴展、多適應(yīng)等特點，可以滿足未來5～15年內(nèi)通信、微波遙感和光學(xué)遙感等載荷對衛(wèi)星平臺的需求。換言之，它將是未來幾年“孕育”各型衛(wèi)星的“母體”。

那么，什么是“衛(wèi)星平臺”？它是如何實現(xiàn)“共享”的？舉一個更生活化的例子，我們看到街上跑的卡車，它們在出廠的時候，一般是以底盤的形式運往各地進行銷售。如果將購車用戶分成了兩類：一類用戶是在經(jīng)銷商處購買車輛底盤，另一類則是購買經(jīng)銷商已經(jīng)裝好的貨箱，而購買底盤的用戶就可以根據(jù)自己的需求對汽車進行改裝。衛(wèi)星平臺也是如此，我們提供最基礎(chǔ)的功能給衛(wèi)星用戶，根據(jù)任務(wù)需要再添加各種專用功能模塊。

對于大部分的衛(wèi)星來說，衛(wèi)星平臺不論安裝什么有效載荷，其基本功能都是一致的，只是具體的技術(shù)性能會有所差別。根據(jù)這一特點，世界上許多國家在衛(wèi)星設(shè)計研制中都采取這種類似車子底盤的衛(wèi)星公用平臺思路，設(shè)計具有通用性的載荷平臺，接口和供能等參數(shù)能夠在一定范圍內(nèi)適應(yīng)不同有效載荷的要求。也就是說，裝載不同的有效載荷，衛(wèi)星平臺只需要做少量適應(yīng)性修改即可。

目前，我國在通信衛(wèi)星領(lǐng)域已經(jīng)形成了“東方紅”平臺家族，包括有“東方紅三號”平臺和“東方紅四號”平臺等。這種共享平臺的設(shè)計方法，大大縮短了衛(wèi)星研制周期，節(jié)省了研制經(jīng)費，提高了衛(wèi)星的可靠性。如今，隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的普及、移動通信和高清數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，同步軌道通信衛(wèi)星平臺正在向大型化、高通量、長壽命的方向發(fā)展。

聰明又穩(wěn)重的“大塊頭”

被大家稱為“大塊頭”的東五平臺可不是浪得虛名，東五平臺有著我國迄今為止面積最大、展開方式最復(fù)雜的太陽翼。和現(xiàn)役的“東方紅三號”“東方紅四號”平臺相比，東五平臺的“塊頭”明顯大了很多，起飛重量由上一代的5噸增加到8噸以上。

“塊頭”大了，“力氣”自然也小不了，它的載荷承載能力是“東方紅四號”平臺的2.5倍以上。就拿太陽翼來說.它的單翼長度相當(dāng)于兩輛普通公交車首尾相連，而雙翼展開則比波音737飛機的翼展還要寬10米。

“聰明”是對東五平臺“智商”最直白的表述。比如，為了應(yīng)對可能出現(xiàn)的在軌故障，平臺采用了智能故障診斷與處理系統(tǒng)，相當(dāng)于在衛(wèi)星上安排了一位“坐診醫(yī)生”;針對日漸擁擠的空間環(huán)境，東五平臺配備了智能化的頻譜感知系統(tǒng)，避免發(fā)生有害的頻率干擾……

另外，太陽能帆板的設(shè)計也令人拍案叫絕，它配置了兩幅太陽翼，由之前的單翼4塊板增加到單翼6塊板。這種太陽翼結(jié)構(gòu)采用二維二次展開方式，復(fù)雜性遠遠超過了“東方紅四號”平臺。

什么是二維展開？太陽能帆板先縱向呈“一”字形展開，再橫向呈“+”字型展開。這種結(jié)構(gòu)在增大太陽能帆板面積的同時，減小了展開長度，同時配合全新的半剛性設(shè)計，有效提高了太陽翼剛度，同時提升了衛(wèi)星的姿態(tài)控制穩(wěn)定性。

熟悉漫威電影的人都知道，擁有神奇戰(zhàn)甲的“鋼鐵俠”之所以無所不能，是因為胸口的那塊能量源。對于衛(wèi)星來說，提升“戰(zhàn)斗值”的能源就是電力。而東五平臺的大面積太陽能帆板，再配合高性能鋰電池和大功率供配電系統(tǒng)，使得整星輸出功率達28千瓦，提供給有效載荷的電源功率達18千瓦以上，同時配合可展開式熱輻射器，加大了衛(wèi)星的散熱能力。在這樣強勁的電力能源供應(yīng)和散熱能力之下，東五平臺的“武力值”飆升，它能夠承載的有效載荷也由“東方紅四號”平臺的600千克，一躍增加到1.5噸以上，與國際上最先進的通信衛(wèi)星平臺相當(dāng)。

“領(lǐng)跑者”的新本領(lǐng)

經(jīng)常旅行的人都知道，目前，無論是在飛行的飛機上、遠洋航行的船舶上，還是在高速運行的高鐵上，我們都還無法享受網(wǎng)絡(luò)沖浪帶來的快感。但隨著未來高通量通信衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，將會構(gòu)建衛(wèi)星寬帶通信網(wǎng)絡(luò)。到那個時候，無論你身處萬米高空的飛機、急速飛馳的高鐵，還是在茫茫大海的輪船上，以及那些荒無人煙之地，都可以高速瀏覽網(wǎng)頁，甚至視頻通話。

原來的衛(wèi)星通信終端受衛(wèi)星設(shè)計的限制，尺寸都比較大，一般都安裝在建筑物上或者大型車輛上。而依托高通量衛(wèi)星，通信衛(wèi)星的終端接收裝置就可以小型化，甚至是普通的家用SUV都可以安裝，東五平臺就瞄準了這樣的應(yīng)用。

東五平臺在軌壽命長達16年，同時，該平臺將首次搭載Q和V波段載荷，覆蓋33～75GHz的全部頻段。衛(wèi)星定點后，將能提供高達1TB的數(shù)據(jù)通信帶寬，為通信、廣播、移動互聯(lián)網(wǎng)提供支持。

這就意味著我國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)將會更快、更好，為后續(xù)開展全球商業(yè)化服務(wù)奠定基礎(chǔ)，能夠較大地提升國際競爭力。年輕的東五平臺正在努力奔跑，逐夢前行。它每走一步都在見證中國航天的發(fā)展速度。