揭秘實踐十三號衛星：讓你的手機總在服務區

邱晨輝

如果僅僅因為一顆衛星樸實的名字而忽略它，那可能要留下誤將璞玉認作普通石頭的遺憾了。實踐十三號就是這樣一顆衛星。

4月12日晚，實踐十三號從中國西昌飛向太空。盡管它的大名讀起來不是那么上口，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世紀互聯網高度發達社會里一顆接地氣的衛星。

實踐十三號是通信衛星，是迄今為止中國最先進的通信衛星。在這個“低頭族”滿街橫行、馬斯洛層次需求理論被新興人類用WiFi“篡改”的現代社會，這顆有望改變中國人“國內航班機艙內通信上網不便、高鐵列車上搖手機找信號”通信窘境的衛星，比起其他航天器似乎更能抓住普通民眾的眼球。

這天晚上，人們看到這樣的開場：實踐十三號乘坐長征三號乙運載火箭直刺蒼穹，安抵距離地球3.6萬公里的軌道高度，打開太陽帆板，“甩開膀子”，開機干活。接下來的情節要交給地上的科學家來續寫，待實踐十三號一系列的狀態調整、技術試驗成熟之后，國人的上網體驗也有望進入新的“實踐”階段。

“兜底”專業戶

說起人造衛星，人們最為熟悉的莫過于“通、導、遙”，即通信、導航、遙感三類，這也是人造衛星應用最主要的3個方向。這其中，通信衛星似乎是最不需要做過多解釋的。

事實上，1970年4月24日，我國發射的第一顆人造地球衛星、開創了我國航天史新紀元的東方紅一號，就屬于通信廣播衛星的范疇。按照國防科工局系統工程一司副司長趙堅的說法，我國通信衛星的研制也是從那時起拉開帷幕，迄今已發展四代通信衛星，在軌民用通信衛星16顆，基本形成了全球化的衛星通信服務能力。

趙堅說，通信衛星堪稱當前信息社會的神經網絡。一些傳統通信手段抵達不了的地方，往往使用依賴通信廣播衛星的衛星電話。

然而，高科技似乎還有些高冷，尚未飛到每個尋常百姓家。實踐十三號衛星工程總師劉方說，我國幅員遼闊、地形復雜，在山區、沙漠、草原、海洋等地方，信息傳遞仍然存在盲區。同時，受我國東西部經濟發展不均衡以及地理條件的限制，部分地區的寬帶接入設施遠遠落后于其他地區—如何消除“網絡鴻溝”已經是我國在信息化時代亟待解決的重要問題之一。

換句話說，目前在天上的通信衛星雖然不少，但也不能覆蓋整個中國。實踐十三號則當起了這個“兜底”專業戶。

實踐十三號衛星系統總指揮周志成表達得更為明確：我國地面無線網絡信號覆蓋不到或光纜寬帶接入不了的地方，通過實踐十三號衛星，都可以很方便地接入網絡。

真正意義上的寬帶應用

之所以能有這么大的能耐，是因為實踐十三號是我國第一顆高通量的通信衛星。

用趙堅的話說，高通量就是提供比常規通信衛星高出數倍甚至數十倍的容量，傳統通信衛星容量不到10Gbps（吉比特每秒，一種交換帶寬單位），而高容量可達幾十Gbps，甚至是上百Gbps。

趙堅說，實踐十三號搭載了一種名為“Ka頻段”的通信載荷，這在我國通信衛星史上也是首次。這顆衛星的通信總容量也因此達到20G，超過了之前我國研制的所有通信衛星容量的總和，成為我國迄今容量最大的寬帶衛星。

這在趙堅看來具有“里程碑式”的意義：實踐十三號的發射，是我國衛星通信進入高通量時代的標志，也將對我國衛星通信產業的發展起到極大的促進作用。

以普通用戶為例，通過終端的下載和回傳速率，最高分別可以達到150Mbps和12Mbps，真正意義上實現了衛星通信的寬帶應用，填補了我國在該領域的技術空白。

由于“Ka頻段”通信載荷所扮演角色的重要性，科學家還把實踐十三號稱作我國第一顆Ka寬帶通信衛星。

實踐十三號衛星運控和試驗應用系統總師兼總指揮唐左向表示，盡管我國通信衛星的研制與應用取得了較大的成就，但與強 揭秘實踐十三號衛星：

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讓你的手機總在服務區國相比，在衛星技術水平、產業規模等方面還有較大差距。其中，頻段通信載荷的落后就是重要一環。比如，國內民商通信衛星多為傳統的C、Ku頻段轉發器，容量有限。

相應地，Ka寬帶衛星擁有更多的頻段資源，是傳統通信衛星的數十倍。唐左向說，隨著互聯網應用的日益普及、衛星通信帶寬需求不斷擴大，以及傳統C、Ku頻段軌位和頻率資源的日趨稀缺，衛星通信向Ka頻段寬帶方向發展已成為一個必然的趨勢。

唐左向介紹，在完成一系列在軌試驗后，實踐十三號衛星將更名為中星16號衛星，繼續開展Ka頻段寬帶通信系統的應用推廣。屆時，實踐十三號將大有可為。

劉方舉了個例子：我國有超過6000萬人參與徒步、登山、越野、騎行、自駕游等戶外項目，但因為戶外地區通信信號差甚至完全沒有信號，每月有近千起迷路或失聯事件發生。更重要的是，當發生地震、水災、海嘯等緊急突發事件時，如果失聯，后果不堪設想。

他介紹，實踐十三號衛星的終端小，容易裝備、攜帶和使用，一旦配備就可與衛星建立語音、數據和視頻的傳輸。劉方表示，盡管不能斬釘截鐵地說，有了這個衛星終端就一定能把損失和危險降至多小，但再遇到失聯問題，人們不會再問：有沒有一種技術可以把我的求救信號發出去？

空中上網的福音

在一些好萊塢大片里，神器加身的主人公在飛機上打電話、上網似乎是家常便飯，但這些劇情在現實中卻有些遙遠。據統計，我國平均每天的飛機乘客超過120萬人，平均每天的鐵路客運量達到760萬人，但乘客的上網體驗卻不令人滿意。

在劉方看來，這些歸根結底是“動中通”技術瓶頸所致?！皠又型ā笔侵杠囕v、輪船、飛機等移動載體在運動過程中的衛星通信保障。由于地面移動網絡無法實現全面覆蓋，或即使能覆蓋但跨越不同區域導致切換過于頻繁，難以為高速交通工具提供服務。

值得期待的是，實踐十三號衛星可以實現無縫“動中通”。劉方說，實踐十三號衛星采用天地一體化設計理念，其中一項重要業務就是提供高速“動中通”，通過多波束無縫切換配合機載、車載或船載終端的自動跟蹤捕獲功能，“這些可以為航空、航運、鐵路等各類交通工具上的乘客聯通世界，徹底改善上網體驗”。

事實上，實踐十三號衛星發射升空并經過一段時間的試驗之后，有關“動中通”的技術問題就可以宣告突破，用趙堅的話說，“已經具備基本的技術能力”。不過，要真正實現在飛機、高鐵上的應用，還需要技術之外的工作跟上，比如應用服務、使用場景以及安全管控等工作。

趙堅披露了一份“時間表”：預計在未來3年內，有關技術應用將部署在國內2400架民航客機上，普通民眾有望在飛機上享受到這顆通信衛星提供的服務，這其中就有可能包括在飛機上上網。

未來5到10年似乎更值得期待。趙堅透露，根據我國民用空間基礎設施中長期發展規劃安排，截至“十四五”，我國將新增建設22顆通信廣播衛星，其中全新研制的通信衛星有5顆，包括L移動多媒體廣播衛星、大容量寬帶通信衛星、超大容量寬帶通信衛星、高承載比寬帶通信衛星、全球移動通信星座科研星等。

屆時，我國最先進通信衛星的容量將超過100G。而如今的實踐十三號，其容量只有20G。

（本文轉自《中國青年報》）