4月12日晚，由兰州空间技术物理研究所（510所）研制的LIPS-200离子电推进系统（电火箭）搭载我国首颗高通量通信卫星实践十三号发射成功，这个我国首颗高通量卫星通信总容量可达到20G以上，超过我国此前所有通信卫星容量的总和。据悉，此次搭载实践十三号发射升空的LIPS-200离子电推进系统是我国空间电推进技术首次正式应用，这一应用将为我国高轨卫星带来革命性的技术突破。

　　510所所长张伟文说，电推进系统技术决定了卫星是否是世界一流卫星的核心技术。

　　此次搭载实践十三号卫星升空的LIPS-200离子电推进系统，510所从2011年3月起承担该任务，历经5年的研制攻关完成。

　　安装电推进系统使“笨重”的卫星“瘦”身，是常规化学推进的十倍以上，可以承载更多的有效载荷，可将卫星携带的推进剂减少90%。

　　510所开展电推进技术研究从1974年就开始已有40余年的历史，可以说，以LIPS-200离子电推进为代表的电推进产品就是一双轻灵的“翅膀”，助力祖国的航天事业展翅翱翔！

　　“电火箭”是目前最先进的空间推进技术，与传统的化学燃料推进相比，其具有比冲高、推力小的特点，航天器采用“电火箭”能够极大地提高有效载荷比，节约卫星发射成本，延长卫星在轨工作寿命。目前，美国、俄罗斯等航天强国使用“电火箭”做推力的航天器已达数十颗，“电火箭”已成为应用最广泛的推进系统。

LPIS200电推力器装配现场。 510所供图

　　1999年重新启动“电火箭”研究。510所研制团队于2004年成功研制出200毫米氙离子“电火箭”原理样机，其主要性能达到国外同类产品水平。2007年完成了200毫米氙离子“电火箭”工程样机研制，并通过环境条件鉴定试验。2012年，200毫米氙离子“电火箭”搭乘实践九号卫星成功升空，并实现首次空间飞行试验。

　　张伟文举例说，以一颗15年寿命的高轨道卫星通信为例，卫星大约重4.8吨，其中化学燃料贮箱重量就达3吨。如果采用离子电推进系统替代化学推进，仅南北位置保持就可省去810公斤燃料，如果执行全电推进方案，可以使卫星“瘦身”至2吨以下。省出来的空间和重量可以安装更多科学设备，使卫星空间活动的经济效益和太空科学探索的效率大大提升。

　　因此，携带大量化学燃料进行深空探测是几乎不可能的。未来的深空探测，“电火箭”必将成为首选。

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实践十三号卫星成功发射 将提供高速“动中通”服务

实践十三号卫星成功发射。新华社照片

　　通信“宽带”星：传送能力增１０倍　助力“动中通” 

　　实践十三号卫星是我国第一颗高通量通信卫星，它的通信容量比之前我国研制的所有通信卫星加起来还要多。 

　　通信容量，是衡量信息传送能力的概念。通信卫星的通量越大，信息传送能力就越强。专家说，过去国内一个卫星大约有２Ｇｂｐｓ的通量，主要服务于广播、银行、石油系统等骨干通信，而实践十三号卫星采用Ｋａ频段多波束宽带通信系统，总容量达２０Ｇｂｐｓ，传送能力有了数量级的提升。 

　　中国航天科技集团公司五院实践十三号卫星工程总师刘方说，实践十三号卫星能够覆盖我国除西北、东北的大部分陆地和近海百公里以上海域，它的一项重要业务是提供高速“动中通”服务。 

　　“动中通”是指车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中的卫星通信保障。目前，在飞机、高铁列车、游轮等高速交通工具上，乘客随时随地上网的需求还得不到很好的满足。

　　“通过多波束无缝切换配合机载、车载或船载终端的自动跟踪捕获功能，实践十三号卫星能从技术上为航空、航运、铁路等各类交通工具上的乘客联通世界，改善上网体验。”刘方说。 

　　中国航天科技集团公司五院实践十三号负责卫星运控和试验应用系统的总师、总指挥唐左向说，实践十三号卫星通信容量大，可传送高清视频，而且终端小，便于携带使用，可随时与卫星建立语音、数据和视频的传输，能为户外游客、受灾民众提供应急通信服务，把途中或灾区的情况第一时间传递出去。 

　　用电“减肥”：让卫星轻装上阵更“长寿” 

　　卫星在空间按一定轨道运行时，受微薄大气阻力、地球引力等影响，轨道会下降，因此需要用推进系统喷气的方式，保持卫星的轨道位置。 

　　与使用化学燃料作推进剂不同，实践十三号卫星是我国第一颗使用电推进的卫星。 

　　中国航天科技集团公司五院实践十三号卫星系统总指挥周志成告诉记者，电推进比常规的化学推进效能提升１０倍，它能延长卫星寿命，大大减轻发射重量，是提升卫星性能的重要手段，正逐渐成为世界各国卫星推进系统的主流。 

　　“一颗卫星６０％的重量都是化学推进剂，重达５吨的采用常规化学推进的卫星，若改成电推进，重量可减掉２．５吨。”周志成说，实践十三号卫星只需１００多千克的氙气，就能保证卫星１５年在轨的南北位置保持任务。 

　　实践十三号卫星的电推进系统采用的是氙离子推力器，是对卫星太阳帆板转化来的电能做高电压处理，用上千伏的电压将氙气在真空中电离，加速升级喷射出来从而获得调整卫星轨道的推力。 

　　原理简单，实践起来很难。据专家介绍，不论是俄罗斯、欧洲的霍尔电推进技术，还是美国的离子电推进技术，在最初应用于卫星时都曾遭遇挫折。 

　　为了啃下这块“硬骨头”，我国科学家在地面做了１５１项大型试验，１２０００小时的模拟实验，历经１５年艰难探索，终于在实践十三号卫星上应用电推进技术。 

　　“这标志着中国的电推进技术进入全面应用阶段。”周志成说。 

　　多项“首创”：开启中国通信卫星新时代 

　　不论从技术还是应用上看，实践十三号卫星都创下国内高轨卫星领域多个“首次”：首次在我国高轨卫星上搭载激光通信系统；首次在我国高轨长寿命通信卫星上百分之百工程化应用国产化产品；首次在我国卫星上将技术试验和示范应用相结合，既满足新技术在轨试验的目的，又满足载荷示范应用的要求，提高工程综合效益。 

　　同时，实践十三号卫星是东方红三号Ｂ平台的首发星。这一平台是我国研制的最新一代中等容量通信卫星平台，将促进国内卫星平台能力的大幅提升。 

　　“尽管和国外８０Ｇｂｐｓ、１００Ｇｂｐｓ的通信卫星相比，实践十三号卫星的通信容量并不算多。”周志成说，但这是一颗试验星，由于同时承担了其他试验任务，只把通信容量做到２０Ｇｂｐｓ。技术一旦突破了，后续研制１００Ｇｂｐｓ，甚至更大容量的通信卫星都有望更快完成。 

　　国防科工局系统工程司副司长赵坚表示，实践十三号卫星开启了我国卫星通信的高通量时代，真正意义上实现了自主通信卫星的宽带应用，填补我国在该领域的空白，将对我国卫星通信产业的发展起到极大的促进作用。

　　兰州“电火箭”基地 3年后崛起科技新城 

　　4月12日，记者从兰州空间技术物理研究所（510所）了解到，搭载510所自主研制的“电火箭”的实践十三号卫星已于4月12日晚发射成功，这标志着“电火箭”技术迈出了在我国卫星正式应用的第一步。三年后，一座占地400亩，投资10亿元，专门从事“电火箭”科研、生产、试验的兰州“电火箭”基地，将在位于榆中和平的东部科技新城建成并投入使用。

　　510所所长张伟文研究员接受记者采访时说，根据我国航天计划对“电火箭”的应用需求，经过三代人40多年的不懈努力，510所已经制定了能够满足我国近中期（到2030年）应用需求的“电火箭”研制规划，将“电火箭”家族分为一超（超大规模的航天飞行器，需要兆瓦级的超大功率“电火箭”）、一中（中等规模的航天飞行器，需要1500瓦—5000瓦功率的“电火箭”）、一微（微小型航天飞行器，需要几瓦到几十瓦功率的“电火箭”）三个量级。目前，510所研制的中等功率的“电火箭”中，口径200毫米的“电火箭”已搭载实践十三号卫星正式应用，将为卫星提供15年不竭的动力，确保卫星南北位置保持。

　　张伟文表示，2020年前，我国将实现卫星全面电推进技术。我国将于2020年建成的空间站有别于美、俄两国的国际空间站，它将使用“电火箭”进行轨道维持，每年可减少几十吨靠飞船天地往返运输的燃料。而未来的深空探测，“电火箭”将是应用最广泛的推进系统。