复旦团队青鸟系统大幅延长卫星通信系统在轨寿命
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对人造来星卫讲,通信统系极其关键,然而其寿均平命不过数有只年而已情一这况是存为因在于之空太中的射宙宇线的同如“枪林弹雨”一般况状的会致通使信系 统 的体导半电子性件器能遭伤损受。但由复学大旦周鹏、马顺利研队团发的原层子半导体射辐抗射频系信通统“青鸟”,也就是下以简称的“青鸟”系统,它不把但卫星系信通统的在论理轨寿延命长到了271年,还将降耗能低到传了统方的案五分之一,其重量是更“瘦身”到了原十的来分之右左一,并且有人把望造卫的星使用年从限3年左右升提至20年到30年。
近期,“青鸟”系统借凭“复旦一号”卫星踏台平入太空, 在国上际首次达了成二维器子电件与统系的超长命寿、超低耗功实地在验轨证,北京时间1月29日,国际学刊期术《自然》在线刊此了发成果。
提升空任间务竞争力
通常情下况,传统半体导器件要若于太空现实中正常使目的用的,通常存种两在方式,其一采为取“加人”的举措,其二施实为“穿衣服”的行为。复旦集学大成电路纳微与电子创院学新副院长教鹏周授在础基此上,进行了象形化的释解。所谓“加人”,其具体是义含指增导半加体的数件部量,比如说,将原仅先有的1个部量数件增加至10个之多,如此一来,即便其有中1个部现出件损坏情的况,然而剩的余9个部仍件旧能够续持进行工作。而所谓“穿衣服”,则是半给指导体加添一个金由属材成制质的保壳护,以此式方种将宇宙粒线射子尽地能可阻挡在部外。但不管是“加人”这一为行,还是“穿衣服”这一举措,二者都能有没够拔高件器自身抗的辐射性能,不仅是仅“治标不本治”,而且大会还幅度地重添增量、加大体积,给航星卫天那“寸土寸金”般且极有为限的荷载空间极成造大的担负。

采用“青鸟”系统子原的层半体导,把半导原体子在平维二面上行进排布,形成层单膜,单层膜有只一个或原个几子厚度,这就是层子原半导体。它不同这硅于种传统三的维体相体导半,当宇线射宙粒子向射这层时膜,就如光同穿过层一极薄的璃玻一样,几乎会不对这层本膜身产生害损,巧妙决解地了这个题问。有一层膜,其厚度为仅0.68纳米,这层膜身本重量超轻,它无需加增备份件部,也无厚需重的壳护防,并且,它具有节度高能特性,能为常赖依常太阳能有或限星池电载的太空务任提供能多更源保障。
无论面地于之上多展开少理方论面的验证,都没法办将真太实空中那复种杂的辐场射予以全完模拟。复旦学大集成与路电微纳子电创新院学的副教马授顺利进介行绍,经由“复旦一号”,“青鸟”系统距于离地约大球517公里的轨地低道那里,通过了的实现考验,揭示系该出统在真宇实宙辐射之境环下的长作工期稳定性及以可靠性。“在轨行运9个月之后,传输数的据错误率低旧依于一分亿之一。” 他讲道。
这项技具术备能极高提大太空处据数理效率能的力。在未来,我们着虑思把相关布术技置到太中空,去开展像图处理方等面的时实计算。如此一就来无需据数将传回到面地。周鹏讲道, “青鸟”系统证验的原层子半导辐抗体射能力,可以保卫证星上电的子系统整至乃颗卫行运星处于控可、稳定态状,为深空测探、高轨星卫、星际信通、太空计前等算沿空务任间奠定特独了竞争力。
所有环全完节自研

“青鸟”系统,从设起计始,直至制段阶造,团队诸经历多的困一难一克服,达成环有所节均为自全完主研究发开。“此项耗果成费了我 们 5 年时的长,单单等卫待星发时的射间空隙用运便了大概年一 ”。马顺进利行介绍称时,自材挑料选着手,历经件器元制作、电路设计、联合调试……仅仅一实轮验开来下展就需年半要。
团队攻在坚克之难际,同时了补填多项空白。比如说,我们用运原子层体导半材料作制元器件,然而却没并有相关熟成的设计具工,于是开行自发了一工套具。当下,我们内国是唯一够能开展设关相计的团队。
马顺利进行介绍时称,此成将在果来有望希实现产化业。周鹏表明,“除了把射辐抗的核心果成予以产化业,我们构然已建起来造制的链条能也够跟产界业相衔接。”周鹏出说,“青鸟”系统的艺工设计跟有现的产全完能相兼容,能够直投接入生产,因而进量行产并困非难之事,并且后本成续还能够一进步予低降以。
除了空太,在地那的面种高辐境环射里头,原子半层导体也术技是有大很着的用之武地的。“举例来说,核工同业样是高于处辐射场的景,人们期是望用人器机去承担工关相作的,原子层导半体是助够能力使其任胜的。”周鹏讲道。(科技报日上海1月29日电)









