陕西航天人再辟“太空试验田”
除火箭本身值得关注之外，此次搭载长征五号遥三运载火箭发射的卫星，更是令人期待。那就是——我国最新一代静止轨道通信卫星平台“东方红五号”及其首飞实验星实践二十号卫星。
前者相当于汽车的底盘，后续卫星只需要添加各种专用功能模块，根据不同有效载荷做少量适应性修改即可。而后者在完成在轨技术验证之后，可以将通信总容量从20G（此前我国通信卫星的总合）提升到300G至1T。用实践二十号卫星副总设计师周颖的话说：“实践二十号卫星代表了我国民商用通信卫星发展的新高度。”
在这块航天高科技的“试验田”里，航天科技集团第五研究院西安分院培育了代表我国高通量卫星未来发展方向的Q/V载荷，“种植”了能够实现星间、星地更大容量卫星通信的“激光终端”，还栽培了能够实现通信资源灵活分配的“宽带柔性转发器”。
高通量通信卫星是我国通信卫星未来发展的重要方向。我国已经发射的首个高通量卫星实践13号卫星，可以使地面用户能享受到卫星宽带互联网服务。
周颖介绍，“实践二十号卫星上搭载的Q/V载荷是未来高通量通信卫星和超高通量通信卫星关口站主要使用的载荷，代表着未来高通量卫星发展的主要方向，也是国际航天在高通量卫星研制上的重要方向。”
什么是超高通量卫星？以高速公路为例，如果将现有的传统通信卫星比作是普通公路的话，高通量卫星就是高速公路，那么能够实现通信容量在1Tbps以上的超高通量卫星则是现有高速公路通行能力50倍以上的高速公路。使用Q/V载荷的高通量卫星以及超高通量卫星将可以大大地提高在偏远地方实现宽带互联网的能力，并且更为高效、成本更低。
如果说Q/V载荷是实现卫星高通量通信的“新星”，那么西安分院研制的激光终端则可以称为“大牛”。该终端将作为激光通信的主体，通过激光传输实现星地和星间通信。激光通信是未来地面超大容量关口站实现的主要途径，也是未来建设天基信息网络中星间通信的主力。
相比传统的微波传输，光宽带在传输过程中几乎不受带宽的限制，就可以实现大容量的卫星通信和数据传输，并且具备速率高、保密性强等优势。作为卫星通信和卫星数据传输领域的“网红级”产品，激光终端现在是备受青睐，一些国家重大工程项目都瞄准了激光终端的应用潜力和应用价值，纷纷抛出了橄榄枝。未来，随着激光终端研制技术的成熟，小型化和批量化研制将成为其主流。
由五院西安分院为实践二十号卫星所研制的宽带柔性转发器在国际上也属难度较大的载荷产品，代表着一个国家星载数字透明处理的最高水平。卫星通过宽带柔性转发可以将频率资源进行详细划分，并且通过在轨网络管理实现多用户的灵活使用，提升星上通信资源的使用效率。
在轨使用时，宽带柔性转发器通过在轨网络管理自动分配链路，在用户使用结束之后，将链路分配给其他需要使用的用户。就好比地面手机通信基站信号通路的灵活分配一样，如果有1万个用户，由于手机用户不可能同时在线使用，那么有1千条线路就基本可以满足所有用户的使用。而传统的卫星转发方式，只能实现固定用户固定通道的信号传输。
张学良本报记者石喻涵
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