低轨卫星互联网服务如何实现安全与可靠性

胡海鹰

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卫星技术正不断拓宽通信的边界，从地面延伸至深空，让“无处不联”的愿景一步步照进现实。我们研发千帆星座的初衷，正是为全球用户提供高速、实时、安全、可靠的低轨卫星互联网服务，真正实现将互联网“搬上天”。当前，新一轮科技革命与产业变革加速演进，尽快建成自主可控的低轨卫星互联网，其战略意义不言而喻。

建设低轨卫星互联网对卫星数量的要求极高。考虑到每颗卫星约7年的设计寿命，我们必须在短短一两年内完成至少324颗星的部署。若目标是实现全面商用运营，这个数字还需倍增。传统卫星发射方式成本高、数量少，难以满足需求。自2024年8月首批组网卫星升空以来，千帆星座开启了“一箭18星”的常态化发射模式，目前已成功将多批次组网卫星送入轨道，探索出一条卫星规模化研制与高效发射的新路径。

实现低成本、批量化、短周期发射卫星，在国内并无先例可循。我们创新性地改变了卫星的主结构，采用金属平板一体化设计，在压缩卫星尺寸、减轻重量的同时，提升了波束调度性能，大幅提高了组网效率；在国内首次应用旋转式抛洒分离技术，让多颗堆叠发射成为可能；在宽带通信载荷方面，我们通过捷变多波束相控阵等技术，为卫星注入了大容量通信的强大动力；同时，在国内首次大规模应用氪气推进系统，有效降低了运营成本。

这一系列技术创新并非一帆风顺。例如，过去的卫星主结构通常较为规整，如今要改为扁平化设计，意味着从材料到内部布局都需要重新研发。旋转式抛洒分离技术好比“天女散花”，需要让18颗堆叠在一起的卫星在高速旋转中精准分离，既要确保高效可靠，又要避免卫星间发生碰撞，为此我们进行了大量的仿真模拟。过程中，我们也曾遭遇点火失败的挫折，每一次都需要抽丝剥茧，反复试验与迭代，确保在轨任务万无一失。

低轨卫星互联网建设是项全新事业，未来将面向公众，拓展其广阔的民用与商用空间。挑战之一便是如何精准对接用户需求与应用场景。要攻克这个难题，离不开产学研用的协同创新。在千帆星座项目测试过程中，运营企业会及时反馈对用户需求的新洞察、对应用场景的新构想，我们再根据这些意见改进设计与研发，这是一个双向互动、持续优化的过程。鉴于每颗卫星承担不同的应用场景与在轨任务，我们采取了“研制一代、预研一代、谋划一代”的滚动发展战略，促使卫星在研发中不断迭代升级，形成良好的技术反馈闭环。

在完成发射任务的同时，千帆星座面向下游应用的测试与演示验证也在紧锣密鼓地展开。在远离大陆数千公里的海面上、在地面基站稀少的偏远地区，用户也能通过我们的宽带卫星通信，实现流畅清晰的视频语音通话。今年，千帆星座将力争完成324颗卫星的累计在轨部署。我坚信，那一天终会来临——届时，在太平洋的航船上可以实现高清通话，巴西的农场可凭借数据精准播种，马来西亚的山区能与全球课堂实时互动……这正是千帆星座肩负的使命。

(作者为中国科学院微小卫星创新研究院院长，本报记者李君强采访整理)

记者手记

在实践中持续优化迭代

低轨卫星互联网建设是一项宏大的系统工程，而项目团队每天面对的，却是一个个具体而微的挑战：如何在极短周期内将卫星制造出来，如何让几百颗卫星以更低成本、更高质量进入轨道，如何在一次次发射中实现技术迭代与升级……千帆星座并不追求一蹴而就的完美方案，而是在实践中不断优化、修正。

千帆星座项目推进过程中，一个特征尤为突出：通过运营方企业提供的市场需求与真实场景，倒逼技术快速迭代。“研制一代、预研一代、谋划一代”，技术方案在需求与场景中快速更新，在高强度任务中完成从设计图纸到在轨运行的跨越。

这是一种更科学的科技攻关方式：目标明确、节奏紧凑、协同高效，也允许在实践中试错和修正。低轨卫星互联网的核心价值，终将体现在“无处不联”的丰富应用场景中。院所与企业间的“双向奔赴”和高效协同创新体系，有力推动了项目的落地。

将互联网“搬上天”，更让协同创新“接地气”。千帆星座的探索实践，是对我国空间信息基础设施建设路径的有益尝试。把复杂系统工程持续、稳定地做下去，千帆星座所呈现的不仅是技术水平的跃升，更是国家创新体系整体效能的提升。

让“无处不联”成为现实

当我们对地面互联网习以为常时，在远离大陆的海面上、在地面基站覆盖不到的森林和戈壁中，宽带互联网的覆盖仍存在大片空白。千帆星座这一重大卫星互联网工程应运而生，旨在建成一个覆盖全球、高速可靠的低轨卫星互联网，为全球提供高速互联网服务，同时保障我国在空间互联网领域的自主可控与战略安全。

为实现这一目标，中国科学院微小卫星创新研究院千帆星座项目团队致力于攻克高密度组网、高效率通信、低成本制造以及智能自主运维等一系列技术难题。高效入轨技术让星座得以大规模快速部署；高效率高集成度通信载荷技术为卫星大容量通信注入强劲动力；高集成综合电子等系列技术为星座自主运维筑牢“智能底座”，构建起全链条创新体系。

2025年10月，中国科学院微小卫星创新研究院研制的千帆星座第六批组网卫星以“一箭18星”方式发射升空。同年11月，“千帆星座卫星规模化研制”成果荣获2025年世界互联网大会领先科技奖。随着千帆星座项目稳步推进，“无处不联”的美好愿景正加速成为现实。

(本报记者李君强整理)

《 人民日报 》( 2026年01月21日 06 版)