中國首顆!超百G容量高通量衛星成功升空,開啟衛星網際網路時代

神了個覓 發佈 2024-03-12T20:35:00.445591+00:00

1970年4月24日,西北荒漠中發射出了中國第一顆衛星東方紅一號,這標誌著中國進入了衛星發射時代。1994年,中國首個網際網路示範網絡工程建成,中國人首次迎來了屬於自己的網際網路時代。而就在2023年的2月23日,中國衛星網際網路時代正式拉開了大幕。

1970年4月24日,西北荒漠中發射出了中國第一顆衛星東方紅一號,這標誌著中國進入了衛星發射時代。

1994年,中國首個網際網路示範網絡工程建成,中國人首次迎來了屬於自己的網際網路時代。

而就在2023年的2月23日,中國衛星網際網路時代正式拉開了大幕。

中國第一顆超百G容量的高通量衛星,在航天科技五院的帶頭下,成功定點發射。

伴隨著一聲巨響,四川西昌衛星發射基地煙霧繚繞,這顆名為中星26的高通量衛星飛速沖向太空。

正是因為這顆衛星的發射,中國在衛星網際網路領域掌控了更顯著的話語權。

太空中的衛星我們都知道,網際網路我們更是每天都接觸,可這衛星網際網路又是什麼?

這顆中星26又有什麼特別之處呢?

衛星成功發射

2023年2月23日,是航天科技集團五院全體技術人員激動不已的一天。

就在這天夜裡,國內第一顆超百G容量高通量衛星,中星26號成功發射升空。

而它也是中國航天科技集團旗下的第17顆衛星通信設備。

不過不同於其他衛星通訊設備,中星26號的身份極為特殊,它拿下了多個中國第一。

首先它是中國第一大通信容量衛星。

通信容量指的是一顆衛星所能獲取容納的信息規模,我們可以簡單理解為電腦硬碟的內容容量。

根據數據統計顯示,中星26號的單星容量高達100Gbps,這是多大的規模呢?

經過統計數據折算,這一顆衛星的信息存儲規模能夠滿足上百萬個用戶的網際網路信息需求。

一個人在網際網路上的信息需求量就已經很大了,一百萬個人的信息需求簡直是一個天文數字,而中星26號衛星則能輕鬆辦到,其規模之大可想而知。

衛星作為外太空收取信息的重要通訊設備和手段,其容量大小決定了其觀測規模的大小和周期的長短,因此中星26號這樣一個容量規模巨大的衛星,放眼世界也是不容小覷的存在。

而其次,中星26號還是波束最多的一顆衛星。

所謂波束就是衛星發射出來的電磁波,由於在地球上觀測到的形態像極了一束手電筒照出來的光,所以被稱為波束。

其具有信息傳載能力,是衛星重要的傳感手段,一般衛星的波束只有寥寥幾束,可中星26號註定是那個不同尋常的一個。

據統計,中星26號僅僅是用戶波束就多達94個,而信關波束也有11個,放眼整個衛星領域,中星26號的波束簡直是無可比擬的存在。

波束越多,意味著衛星的傳感能力越強,也說明衛星所起到的信息輸送能力越強。

可以想像,如果一個衛星的波束少,那麼想要獲取同等量的信息,就要發射多個同等規格的衛星。

而如果一個衛星的波束足夠多,既能夠保證信息量的輸送,還能夠減少發射衛星帶來的損耗,因此中星26號衛星的作用可想而知。

最後,中星26號還是目前國內技術最為複雜的民商用通信衛星。

據了解,中星26號是在東方紅四號衛星運轉平台的基礎上研發製造的,總共需要1000台單機配備支持運轉。

作為衛星運行所需要的必備組件,中星26號搭載了2000組波導子組件,其複雜和精密程度可想而知。

不過需要注意的是,中星26號並不是中國首例高通量衛星,在它之前還有大大小小16顆高通量衛星發射出去過。

只不過隨著時間的推移,技術的進步,中星26號成了沉澱最深,技術積累最多的那一個。

既然中星26號出道即巔峰,那麼其究竟有多大的實力和能量呢?

中星26有多牛?

要想討論一顆衛星的實力大小,最基本的評測標準就是其信息覆蓋範圍

關於衛星的信息承載能力,前面已經講過了,接下來我們看一下中星26號衛星的信息覆蓋範圍。

了解中星26號的參數之前,我們不妨先看一下往年發射的衛星實力如何。

2017年4月12日發射的中星16號衛星,其衛星觀測範圍基本上就是國內的中部和東部省份,以人口密集區域為主。

而2022年的11月5日,中星19號衛星成功發射,其覆蓋範圍大概是中國到美國之間的航空路線,也就是整個北太平洋地區。

如今發射的中星26號,其覆蓋範圍就大大提升了,除了囊括整個中國,還將中國渤海、黃海、東海和南海等水域全部包括在內。

更讓人感到不可思議的是,朝鮮、韓國、日本及其周邊海域也在中星26號的掌控範圍之內。

就連南亞的印度、巴基斯坦,東南亞所有國家,都是中星26號覆蓋範圍的一部分。

水域觀測範圍也從以往的北太平洋擴大到了太平洋和印度洋更大的範圍之內。

除了信息覆蓋範圍更廣之外,中星26號衛星還有更強的衛星能力。

據了解相比起以往的衛星設備,中星26號的設備構成國產化率更高了,比起中星19號的國產化率高出了一倍以上。

在研發攻堅的過程中,航天科技集團五院的技術人員們,成功克服了Ka頻段第四代低噪放難題,並且設計改良了相關變頻器,連同低噪放電源開關等設備,接連實現了國產化研發生產。

當然我們的設備和技術更多的還是要橫向對比,那麼在國際上,中星26號是個怎樣的存在呢?

就拿2005年8月份,泰國所發射的一顆衛星來說,當時這顆衛星號稱是全球首個高通量衛星。

6.5噸的總重量,加上14千瓦的超高功率,的確一度拿下了全球最大高通量衛星的稱號。

當時這顆衛星的研發和技術儲備都是來自於美國技術部門,甚至為了成功將其發射,泰國方面還不得不聯合了法國的火箭運載部門,將其輔助運載上天。

不過,從信息數據標準上來看,泰國這顆衛星的實力並沒有太亮眼的表現,以總帶寬這一項數據為例,其帶寬最大只有45Gbps,而我們國內的中星26號的總帶寬已經達到了100Gbps。

也就是說中星26號高通量衛星已經是當年世界第一的兩倍還多,實力不可謂不強。

當然,我們的技術走在前面固然是一個可喜的事情,但我們目前在高通量衛星技術上尚未走在世界最前端。

根據國際通用的技術標準來看,目前全球最頂尖的高通量通信技術,其總帶寬至少也要大於200Gbps,更高級的總容量還會突破500G。

而目前美國所研發的三代衛星和四代衛星均已經達到了這個標準,而我們還處於第三梯隊。

所以未來的路還很長,等待我們突破的難題還有很多。

不過眼下我們取得的成績,對我們普通人的生活有什麼影響呢?

或者說這個中星26號衛星的實用價值在哪裡呢?

中星26號怎麼用?

可能很多人一聽衛星,就覺得它離我們非常遙遠,在無邊無際的外太空中跟我們一點關係也沒有,實際上並非如此,相反,這次我們所了解的中星26號衛星,其作用可並不小。

據了解中星26號衛星能夠支持搭載於超小可攜式信號設備、機載終端設備和船舶衛星移動終端。

值得一提的是,我們普通人所用的手機,並不能直接搭載來自中星26號衛星傳輸的信號。

可能不少人會問了,既然我們普通人無法接觸到中星26號的信號,那對我們而言又有什麼用呢?

前面已經提到了,三大類移動衛星信號終端設備能夠接收中星26號的信號,而它們則能夠將直接接收到的外太空信號轉化成我們所能搭載適配的信號源。

舉個最簡單的例子,海上航行的遊輪,其使用的移動信號就是靠著中星26號這樣的衛星接收轉化而來的。

同時我們地面上所運行的各種通信衛星信號,也都跟中星26號這樣的外太空行星有關,所以從這個角度來說,中星26號衛星幾乎是跟我們的生活息息相關。

而且隨著高通量衛星技術的深入發展,未來還會不斷滲透到各行各業的發展中。

一旦高通量衛星接連發射,在外太空形成一個高通量衛星網格,其折射的信號源也會越來越多。

在這樣一個超大信息量的信號源覆蓋下,國內的航海和航空兩大產業將會迎來更便捷的通訊網絡支持。

而森林防火也會因為有強有力的衛星網絡支持而變得更容易監測和處理。

除此之外,各類交通、能源、電信等領域的技術標準也會出現更大的進步。

當然最值得注意的,還是國內偏遠地區的信號不通暢問題即將得到根本性的解決。

眾所周知,在國內由於西北荒漠和西南山區的環境問題,信號塔和基站建設非常困難,而且受制於人口分布渙散的緣故,不少偏遠地區根本不具備搭建信號塔基站的條件。

所以這些地區的信號通訊一直都是一個頑疾。

可隨著超大信息含量的中星26號信息網出現,即將能夠實現全面無死角的信號覆蓋,屆時這些偏遠地區也許會因為信息的輸入和對外通訊的逐漸發達,而呈現出經濟迅速發展的趨勢。

想像一下,西南雲貴山區的珍貴中草藥,也許就因為對外通訊和輸送條件的緣故無法大量流入市場,而如果因為中星26號的存在,致使這些中草藥的儲備信息得到迅速的推廣,從而實現名貴藥材的大量產出,降低市場售價,對急需吃藥看病的百姓們而言無疑是一個利好消息。

不僅如此,如若在那些荒無人煙的地帶,有人因為突發狀況而有了生命危險,那也會因為中星26號的存在,致使求救信號得到迅速傳輸,從而保障人員的生命安全。

這樣性能強大的衛星研發過程也是相當不易。

2019年年底,中星26號衛星的研發工作正式拉開序幕,不難發現,這期間國內外出現了大規模的醫療衛生事件,可想而知中星26號衛星的研發具備著先天的外部壓力。

而頂著這種壓力,航天科技五院的科研隊員們,硬是在2023年年初將它送上了外太空,甚至各項指標沒有絲毫誤差,效率幾乎比預期翻了2倍還多。

結語

隨著全球科技浪潮的一再奔騰,各國在航天科技領域的內卷可謂是到了登峰造極的地步。

作為一個自古懷有飛天夢的文明古國,中國自然不會甘於落伍,希望祖國的航天事業能取得更多的突破,帶領我們探索更多太空奇觀。

參考文獻:

宋皓薇. 容量超百G 邁向衛星網際網路服務新時代[N]. 中國航天報,2023-02-24(004).

馬芳,薛浩潔,呂韞哲.中國衛星網際網路應用服務發展[J].衛星應用,2022(12):47-53.

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