實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星可解決我國(guó)所有信號(hào)覆蓋不到區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題

　　如果僅僅因?yàn)橐活w衛(wèi)星樸實(shí)的名字而忽略它，那可能要留下誤將璞玉認(rèn)作普通石頭的遺憾了。實(shí)踐十三號(hào)就是這樣一顆衛(wèi)星。4月12日晚，實(shí)踐十三號(hào)從中國(guó)西昌飛向太空。盡管它的大名讀起來(lái)不是那么上口，也不像“嫦娥”“天宮”“悟空”等航天器那般形象，但這并不妨礙它成為21世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)社會(huì)里一顆接地氣的衛(wèi)星。

　　實(shí)踐十三號(hào)是通信衛(wèi)星，一顆迄今為止中國(guó)最先進(jìn)的通信衛(wèi)星。在這個(gè)“低頭族”滿街橫行、馬斯洛層次需求理論被新興人類(lèi)用Wi-Fi“篡改”的現(xiàn)代社會(huì)，這顆有望改變中國(guó)人“國(guó)內(nèi)航班機(jī)艙內(nèi)通信上網(wǎng)不便、高鐵列車(chē)上搖手機(jī)找信號(hào)”通信窘境的衛(wèi)星，比起其他航天器似乎更能抓住普通民眾的眼球。

　　這天晚上，人們看到這樣的開(kāi)場(chǎng)：實(shí)踐十三號(hào)乘坐長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭直刺蒼穹，安抵距離地球3.6萬(wàn)公里的軌道高度，打開(kāi)太陽(yáng)帆板，“甩開(kāi)膀子”，開(kāi)機(jī)干活兒。接下來(lái)的情節(jié)要交給地上的科學(xué)家來(lái)續(xù)寫(xiě)，待實(shí)踐十三號(hào)一系列的狀態(tài)調(diào)整、技術(shù)試驗(yàn)成熟之后，國(guó)人的上網(wǎng)體驗(yàn)也有望進(jìn)入新的“實(shí)踐”階段。

　　“兜底”專(zhuān)業(yè)戶

　　說(shuō)起人造衛(wèi)星，人們最為熟悉的莫過(guò)于“通、導(dǎo)、遙”，即通信、導(dǎo)航、遙感三類(lèi)，這也是人造衛(wèi)星應(yīng)用最主要的3個(gè)方向。這其中，通信衛(wèi)星似乎是最不需要過(guò)多解釋的。

　　事實(shí)上，1970年4月24日，我國(guó)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星、開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天史新紀(jì)元的東方紅一號(hào)，就屬于通信廣播衛(wèi)星的范疇。按照國(guó)防科工局系統(tǒng)工程一司副司長(zhǎng)趙堅(jiān)的說(shuō)法，我國(guó)通信衛(wèi)星的研制也是從那時(shí)起拉開(kāi)帷幕，迄今已發(fā)展四代通信衛(wèi)星，在軌民用通信衛(wèi)星16顆，基本形成了全球化的衛(wèi)星通信服務(wù)能力。

　　趙堅(jiān)說(shuō)，通信衛(wèi)星堪稱(chēng)當(dāng)前信息社會(huì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。一些傳統(tǒng)通信手段抵達(dá)不了的地方，往往使用依賴(lài)通信廣播衛(wèi)星的衛(wèi)星電話。

　　然而，高科技似乎還有些高冷，尚未飛到每個(gè)尋常百姓家。實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星工程總師劉方說(shuō)，我國(guó)幅員遼闊、地形復(fù)雜，在山區(qū)、沙漠、草原、海洋等地方，信息傳遞仍然存在盲區(qū)，同時(shí)，受我國(guó)東西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡以及地理?xiàng)l件的限制，部分地區(qū)的寬帶接入設(shè)施遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他地區(qū)--如何消除“網(wǎng)絡(luò)鴻溝”已經(jīng)是我國(guó)在信息化時(shí)代亟待解決的重要問(wèn)題之一。

　　換句話說(shuō)，目前在天上的通信衛(wèi)星雖然不少，但也不能覆蓋整個(gè)中國(guó)。實(shí)踐十三號(hào)則當(dāng)起了這個(gè)“兜底”專(zhuān)業(yè)戶。

　　實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成表達(dá)得更為明確：我國(guó)地面無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋不到或光纜寬帶接入不了的地方，都可以通過(guò)實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星方便地接入網(wǎng)絡(luò)。

　　真正意義的寬帶應(yīng)用

　　之所以能有這么大的能耐，在于實(shí)踐十三號(hào)是我國(guó)第一顆高通量的通信衛(wèi)星。

　　用趙堅(jiān)的話說(shuō)，高通量就是提供比常規(guī)通信衛(wèi)星高出數(shù)倍甚至數(shù)十倍的容量，傳統(tǒng)通信衛(wèi)星容量不到10Gbps（吉比特每秒，一種交換帶寬單位--記者注），而高容量可達(dá)幾十Gbps，甚至是上百Gbps。

　　趙堅(jiān)說(shuō)，實(shí)踐十三號(hào)搭載了一種名為“Ka頻段”的通信載荷，這在我國(guó)通信衛(wèi)星史上也是首次。這顆衛(wèi)星的通信總?cè)萘恳惨虼诉_(dá)到20G，超過(guò)了之前我國(guó)研制的所有通信衛(wèi)星容量的總和，成為我國(guó)迄今容量最大的寬帶衛(wèi)星。

　　這在趙堅(jiān)看來(lái)具有“里程碑式”的意義：實(shí)踐十三號(hào)的發(fā)射，是我國(guó)衛(wèi)星通信進(jìn)入高通量時(shí)代的標(biāo)志，也將對(duì)我國(guó)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用--

　　以普通用戶為例，通過(guò)終端的下載和回傳速率，最高分別可以達(dá)到150Mbps和12Mbps，真正意義上實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星通信的寬帶應(yīng)用，填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)空白。

　　因?yàn)椤癒a頻段”通信載荷所扮演角色的重要性，科學(xué)家還把實(shí)踐十三號(hào)稱(chēng)作我國(guó)第一顆Ka寬帶通信衛(wèi)星。

　　實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星運(yùn)控和試驗(yàn)應(yīng)用系統(tǒng)總師兼總指揮唐左向就告訴記者，盡管我國(guó)通信衛(wèi)星的研制與應(yīng)用取得了較大的成就，但與強(qiáng)國(guó)相比，在衛(wèi)星技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)規(guī)模等方面還有較大差距。這其中頻段通信載荷的落后就是重要一環(huán)，比如，國(guó)內(nèi)民商通信衛(wèi)星多為傳統(tǒng)的C、Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，容量有限。

　　相應(yīng)地，Ka寬帶衛(wèi)星擁有更多的頻段資源，是傳統(tǒng)通信衛(wèi)星的數(shù)十倍。唐左向說(shuō)，隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的日益普及、衛(wèi)星通信帶寬需求不斷擴(kuò)大，以及傳統(tǒng)C、Ku頻段軌位和頻率資源的日趨稀缺，衛(wèi)星通信向Ka頻段寬帶方向發(fā)展就成為一個(gè)必然的趨勢(shì)。

　　唐左向告訴記者，在完成一系列在軌試驗(yàn)后，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星將更名為中星16號(hào)衛(wèi)星，繼續(xù)開(kāi)展Ka頻段寬帶通信系統(tǒng)的應(yīng)用推廣。屆時(shí)，實(shí)踐十三號(hào)將大有可為。

　　劉方舉了個(gè)例子，我國(guó)有超過(guò)6000萬(wàn)人參與徒步、登山、越野、騎行、自駕游等戶外項(xiàng)目，但因?yàn)閼敉獾貐^(qū)通信信號(hào)差甚至完全沒(méi)有信號(hào)，每月有近千起迷路或失聯(lián)事件發(fā)生。更重要的是，當(dāng)發(fā)生地震、水災(zāi)、海嘯等緊急突發(fā)事件時(shí)，如果失聯(lián)，后果不堪設(shè)想。

　　他告訴記者，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星的終端小，容易裝備、攜帶和使用，一旦配備就可與衛(wèi)星建立語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻的傳輸。劉方表示，盡管不能斬釘截鐵地說(shuō)，有了這個(gè)衛(wèi)星終端就一定能把災(zāi)區(qū)的損失降至多小，但再遇到失聯(lián)問(wèn)題，人們不會(huì)再問(wèn)：有沒(méi)有一種技術(shù)可以把我的求救信號(hào)發(fā)出去？

　　空中上網(wǎng)的福音

　　在一些好萊塢大片里，神器加身的主人公在飛機(jī)上打電話、上網(wǎng)似乎是家常便飯，但這些劇情在現(xiàn)實(shí)中卻有些遙遠(yuǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)平均每天的飛機(jī)乘客超過(guò)120萬(wàn)人，平均每天的鐵路客運(yùn)量達(dá)到760萬(wàn)人，但乘客的上網(wǎng)體驗(yàn)卻不令人滿意。

　　在劉方看來(lái)，這些歸根結(jié)底是“動(dòng)中通”技術(shù)瓶頸所致?！皠?dòng)中通”是指車(chē)輛、輪船、飛機(jī)等移動(dòng)載體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的衛(wèi)星通信保障。但由于地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，或即使能覆蓋、但跨越不同區(qū)域?qū)е虑袚Q過(guò)于頻繁，難以為高速交通工具提供服務(wù)。

　　值得期待的是，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫“動(dòng)中通”。劉方說(shuō)，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星采用天地一體化設(shè)計(jì)理念，其中一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)就是提供高速“動(dòng)中通”，通過(guò)多波束無(wú)縫切換配合機(jī)載、車(chē)載或船載終端的自動(dòng)跟蹤捕獲功能，“這些可以為航空、航運(yùn)、鐵路等各類(lèi)交通工具上的乘客聯(lián)通世界，徹底改善上網(wǎng)體驗(yàn)?！?/p>

　　事實(shí)上，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試驗(yàn)之后，有關(guān)“動(dòng)中通”的技術(shù)問(wèn)題就可以宣告突破，用趙堅(jiān)的話說(shuō)，“已經(jīng)具備基本的技術(shù)能力”。不過(guò)，要真正實(shí)現(xiàn)在飛機(jī)、高鐵上的應(yīng)用，還需要技術(shù)之外的工作跟上，比如應(yīng)用服務(wù)、使用場(chǎng)景以及安全管控等工作。

　　趙堅(jiān)向記者披露了一份“時(shí)間表”：預(yù)計(jì)在未來(lái)3年內(nèi)，有關(guān)技術(shù)應(yīng)用將部署在國(guó)內(nèi)2400架民航客機(jī)上，普通民眾就有望在飛機(jī)上享受到這顆通信衛(wèi)星提供的服務(wù)，這其中就有可能包括在飛機(jī)上上網(wǎng)。

　　未來(lái)5到10年似乎更值得期待。趙堅(jiān)透露，根據(jù)我國(guó)民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃安排，截至“十四五”，我國(guó)將新增建設(shè)22顆通信廣播衛(wèi)星，其中全新研制的通信衛(wèi)星有5顆，包括L移動(dòng)多媒體廣播衛(wèi)星、大容量寬帶通信衛(wèi)星、超大容量寬帶通信衛(wèi)星、高承載比寬帶通信衛(wèi)星、全球移動(dòng)通信星座科研星等。

　　屆時(shí)，我國(guó)最先進(jìn)通信衛(wèi)星的容量將超過(guò)100G。而如今的實(shí)踐十三號(hào)，其容量只有20G。