中国团队突破：人造卫星设计寿命首次可延长至30年
文章来源：科技日报
免费影视、动漫、音乐、游戏、小说资源长期稳定更新！ 👉 点此立即查看 👈
撰文作者：冯晏 科技日报记者 王春
通信系统对于人造卫星至关重要，但其平均寿命往往只有短短几年。这是因为太空中充斥着宇宙射线的持续轰击，如同“枪林弹雨”，会损害通信系统所使用的半导体电子器件性能。
为解决这一难题，复旦大学周鹏、马顺利团队成功研发出“青鸟”原子层半导体抗辐射射频通信系统（以下简称“青鸟”系统）。这项技术不仅将卫星通信系统的理论在轨寿命大幅延长至271年，更显著降低了能耗，仅为传统方案的五分之一，其重量更是“瘦身”到原型的十分之一左右。该系统有望将人造卫星的使用年限，从目前的3年左右一举提升至20到30年。
“青鸟”系统所使用的4英寸原子层半导体抗辐射射频通信芯片。图片来源：复旦大学
近期，“青鸟”系统依托“复旦一号”卫星平台进入太空，在国际上首次实现了二维电子器件与系统的“超长寿命”与“超低功耗”实地在轨验证。北京时间1月29日凌晨，《自然》在线发表了该成果。
周鹏教授介绍，传统的半导体器件若想在太空中正常使用，通常需要采取两种方案。一种是增加冗余备份，例如将原先的一个部件复制成十个，即使一个坏了，还有九个可以继续工作。另一种则是给半导体器件加上一层厚重的金属防护壳，试图将宇宙射线的粒子尽可能挡在外面。但这两种方案都未能从根本上提升器件本身的抗辐射性能，不仅“治标不治本”，还会大幅增加重量和体积，为“寸土寸金”且载荷空间极其有限的航天卫星带来极大负担。
“青鸟”系统所采用的原子层半导体巧妙地解决了这个问题。所谓原子层半导体，指的是将半导体原子在二维平面上进行排布，形成仅有一个或几个原子厚度的单层膜。当宇宙射线的粒子射向这层膜时，就像光穿过一层超薄的玻璃，几乎不会影响到这层膜本身。这层仅有0.68纳米厚度的膜不仅本身重量超轻，也无需增加冗余备份部件或是厚重的防护壳，还具有高度节能的特性，为常常依赖太阳能或有限星载电池的太空任务提供更可靠的能源保障。
马顺利副教授介绍，通过“复旦一号”卫星，“青鸟”系统在距地球约517公里的低地轨道上，成功通过了现实的严峻考验，揭示了该系统在真实宇宙辐射环境下长期工作的稳定性与可靠性。“在轨运行9个月后，传输数据的误码率仍低于一亿分之一。”马顺利表示。
相关攻略
当地时间3月27日，入选美国国家航空航天局（NASA）“阿耳忒弥斯2号”任务的四名宇航员抵达佛罗里达州，进入五十多年来首次载人绕月之旅的最后准备阶段。这一任务计划最早于4月1日实施，使用美国新一代登
【文 观察者网 阮佳琪】 4月1日发射窗口期临近倒计时，美国国家航空航天局（NASA）的“阿耳忒弥斯2号任务”（Artemis II）已进入紧锣密鼓的最终筹备阶段。 路透社30日报道称，美国时隔5
马斯克曾断言：“未来 AI 行业的瓶颈，将从‘缺硅’彻底转向‘缺电’。”这句话正在成为现实。当地面数据中心为了争夺一度电而焦头烂额，为了散热耗尽一座湖的水，当海量的卫星遥感数据因回传延迟而被白白丢弃
据新华社，美国太空探索技术公司30日证实，其卫星互联网系统“星链”的一颗卫星29日在轨出现异常，失去通信联络。该公司及“星链”任务团队正在调查事件原因，并将持续监测该卫星及可追踪碎片。太空探索技术公
新华社洛杉矶3月30日电（记者谭晶晶）美国太空探索技术公司30日证实，其卫星互联网系统“星链”的一颗卫星29日在轨出现异常，失去通信联络。该公司及“星链”任务团队正在调查事件原因，并将持续监测该
热门专题
热门推荐
华硕联席CEO许先越：苹果MacBook Neo冲击PC生态圈，定位“笔记本形态iPad” PC行业最近又迎来一个重磅话题。科技媒体PCMag日前报道称，在近期的财报电话会议上，华硕联席CEO许先越发表了一个引人瞩目的判断：苹果推出其最便宜的MacBook Neo笔记本，对整个PC行业而言，无疑是一
安伯尼克 Anbernic RG VITA 系列掌机规格揭晓：紫光展锐 T618 瑞芯微 RK3576 芯片 安伯尼克 Anbernic 于昨日通过视频，正式揭开了RG VITA及VITA Pro两款掌机的详细规格面纱。对于关注掌上游戏设备的玩家来说，这波参数放送，信息量着实不小。 具体两款机型
在龙族卡塞尔之门的战场，皇女零的阵容搭配艺术 想在《龙族卡塞尔之门》的战场上最大化皇女零的威力？阵容的搭配可是一门学问。她自身无疑是核心的输出利器，但要让这把利刃发挥极致，就得围绕她构建一个既能稳固防守、又能创造绝佳输出时机的团队。 核心角色选择：强攻与辅佐的默契 皇女零的定位清晰——核心输出。因此
XRP ETF：2025 年的最新发展 如果说2024年是比特币和以太坊ETF的“破冰之年”，那么2025年的聚光灯，无疑转向了XRP。随着现货比特币和以太坊ETF成为主流金融机构的标准配置，全球市场的目光正聚焦于下一个可能爆发的领域：XRP及其各类交易所交易基金（ETF）。从基于期货的美国产品到已
飞读小说APP：三步“读心术”，精准找到你的下一本心头好 面对海量书库，如何在飞读小说里高效率地挑出那本合胃口的好书？这事说难也简单，关键在于摸清楚平台的推荐逻辑和筛选工具。今天，我们就来把这套“选小说”的实用方法论，给你讲明白。 飞读小说app小说选择方法： 第一步，精准定位你的“阅读舒适区”。打