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[综合资讯] 中国航天遇到瓶颈：卫星需要造得更大 但火箭运力却不足

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发表于 2019-7-26 04:08:39 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
利刃/TONE
近日，由中国航天科技集团和交通运输部联合建立的"亚太卫星宽带通信"公司（下称亚太卫星）发布了覆盖全球的宽带卫星通信系统规划。按照规划来看，三颗由中国自主研发和制造的高通量宽带卫星将分别在2019、2022、2025年发射，逐步从亚洲开始完成对欧洲、非洲和南北美洲的全球覆盖。
自星座的整体概念来看，亚太卫星的全球宽带卫星通信系统完全能够站在世界一流线上。但就单从2019年即将发射并覆盖亚洲的"亚太6D"卫星而言，在带宽上它距离西方同类卫星仍有近十倍的差距。

中国航天遇到瓶颈：卫星需要造得更大 但火箭运力却不足



图为将在年内发射，强信号区域基本覆盖东亚的"亚太6D"宽带卫星。
具体来说，"亚太6D"宽带卫星基于中国目前最先进且成熟的"东方红四号增强型"通信卫星平台研发，通过搭载32路Ka波段转发器的方式达到了50Gbps的总带宽容量，是中国目前在轨最强通信卫星"实践十三号"带宽20Gbps的2.5倍。
但在"高通量宽带卫星"这个圈子里，，带宽达到"亚太6D"数倍，乃至超十倍的西方卫星比比皆是：早"亚太6D"足足两年，和"实践十三号"同期发射的美国ViaSat-2宽带卫星的带宽就已经达到300Gbps，足足是"亚太6D"的六倍。

中国航天遇到瓶颈：卫星需要造得更大 但火箭运力却不足



图为地面暗室测试阶段的ViaSat-2宽带卫星，体积和重量都极为庞大。
而在2019年同期即将发射的高通量宽带卫星当中，美国休斯网络的"木星-3"宽带卫星也拥有超过500Gbps的带宽，ViaSat的迭代产品ViaSat-3带宽更达到1000Gbps，早已和"亚太6D"拉开了不止一个数量级的差距。
而单论同带宽的卫星产品，"亚太6D"基本上只和2015年欧洲Inmarsat-3卫星打平，甚至还不如2011年的ViaSat-1，后者在当时就已经坐拥140Gbps的带宽容量，得以提供覆盖全美的卫星宽带上网服务。
总而言之一句话，中国在高通量宽带卫星领域已经是有了一大段"肉眼可见"的差距——但同样令人难以想到的是，这并非是卫星自己的问题："亚太6D"所使用的"东方红四号增强型"平台几乎已经挖尽了"东方红四号"基础平台的全部潜力，把空间、重量利用效率都做到了近乎极限的水平。

中国航天遇到瓶颈：卫星需要造得更大 但火箭运力却不足



图为"东方红四号"（DFH-4E）和其发展原型的对比，可见性能的提升之大。
简单来说，相较基础平台，"东方红四号增强型"卫星平台仅增重400公斤，但同时可用载荷重量也同步提升了400公斤，卫星本身的全部功率也提升多达6千瓦，可供给载荷的电力也增加3千瓦——这意味着在卫星平台"净重"不变的同时，"东方红四号"生生多出了3千瓦的电力供给，这才有"实践十三号"到"亚太6D"20Gbps变50Gbps的质变。

中国航天遇到瓶颈：卫星需要造得更大 但火箭运力却不足



图为承载"东方红五号"平台（实践十八号通信卫星）梦想的长征五号运载火箭，该箭至今仍未回归可用状态。
但即便中国航天把2000年代的通信卫星"挖潜"挖出欧洲人2015年的水平，在"螺狮壳里做道场"依旧不是正路：为此，2017年"长征五号"运载火箭的第二发就尝试着把中国下一代通信卫星平台"东方红五号"的试验星"实践十八号"发射入轨，继而追上西方高通量宽带卫星的步伐。
但谁曾想，"实践十八号"卫星很快随着火箭的发射失利而坠入西太平洋，至今为止"长征五号"运载火箭也未能完成复飞……如此一来，中国宽带卫星和西方原本"只差一身位"的差距也就只能逐渐拉大，基于现有卫星平台"挖潜"也就成了无奈但唯一可用的选择……
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