实践二十号卫星由航天科技集团五院通信卫星奇迹部抓总研制，于2019年12月27日在中国文昌航天发射场发射升空，并于2020年1月5日成功定点于地球同步轨道，开始进行在轨测试。
航天科技集团五院实践二十号卫星总设计师李峰先容，“我们策划的整星在轨测试项目共84项，主要的核心试验已经完成，表现‘精良’，符合我们的设计预期。”
据理解，实践二十号卫星自入轨后，所有试验载荷开机状态良好，包括甚高容量通信技能、高速激光通信技能、电推进技能在内的多项核心技能得到首次在轨验证，多个空间技能领域的新产品在轨正常事情，这标志着我国航天领域多项关键技能、材料和产品达到了国际前辈水平。后续，该卫星将在边试验边做事的模式下，开展长期在轨验证事情。
超高速激光通信技能在轨验证成功
超高速激光通信技能是这次实践二十号卫星验证的一项核心技能。空间激光通信具有数据传输速率高、抗电磁滋扰能力强和安全保密性能好的显著优点。此外，激光通信的波长远小于传统微波通信的波长，有助于知足空间高速通信终端设备小型化、轻量化、低功耗的运用哀求。
“2017年我国对5Gbps激光通信技能进行了在轨验证，达到了当时环球最高速率。而本次实践二十号卫星则将这一速率进一步提升了1倍，达到了10Gbps，再次刷新了环球在轨验证得到的最高传输速率，为我国未来空间高速信息通信网络等空间根本举动步伐培植奠定了坚实的根本。”实践二十号卫星设计师王缅先容。
大推力多模式电推进技能在轨验证成功
除了验证通信卫星的传输速率，作为新技能试验卫星，实践二十号卫星还验证了我国最前辈的电推进技能。未来，这项技能有望广泛运用于通信、遥感以及深空探测等各种航天器，有助于大幅提升运行效率。
对付高轨通信卫星来说，为保持固定的做事区域，一样平常情形下，卫星定点的轨道位置是不变的，而要保持固定轨位，卫星就须要定期采取推力器供应推力进行定点轨道位置保持。以往海内通信卫星配置的推力器都采取化学燃料作为推进剂，高轨龟龄命卫星发射时须要携带的化学推进剂险些达到了发射重量的一半。在卫星发射重量一定的情形下，推进剂的重量越大，意味着卫星能够承载的有效载荷就越少，能供应的做事也将大幅减少。而电推进技能就可以有效办理这个问题。将巨量化学燃料，改为携带分外的气体——“氙气”，通过将氙气电离，并在电场浸染下产生高速离子流，形成推力，其效率达到传统化学推进技能的10倍旁边。这就意味着只须要传统化学推进剂重量的1/10，就可以实现卫星的轨道位置保持，从而大幅提升卫星有效载荷的携带量。
实践二十号卫星电推进卖力人耿海表示，“实践二十号卫星首次采取了LIPS-300电推进系统。该系统具有3挡事情模式，就像汽车的不同挡位一样，每挡输出的动力不同。这样就可以更好地知足卫星变轨、轨道位置保持和动量轮卸载等多任务需求。”
据专家先容，电推进系统对付材料的选择，以及其在真空环境中办理高压加电等问题，都是天下级难题。我国从上世纪70年代开始论证电推进系统，至今已将近50年。电推进技能在实践二十号卫星上成功实现在轨验证，对我国未来深空探测等航天领域的发展都将起到主要浸染。
甚高通量通信载荷在轨验证成功
随着卫星互联网业务的增加，用户对付大容量通信卫星的需求越来越急迫。五院研制的甚高通量通信载荷，涵盖了Q/V频段载荷、宽带柔性转发器、跳波束转发器等技能。
“提高卫星通信容量紧张手段之一在于提高可用频段带宽，如果把静止轨道比作太空中的一条高速公路，那么这条高速公路便是所有太空高速公路上最为拥挤的路，而利用Q/V频段相称于把这条高速公路拓宽了4~5倍，将大大缓解目前国际对静止轨道频率竞争日趋激烈的局势。”李峰表示。
据先容，与2017年发射成功的高通量卫星中星16号卫星比较，实践二十号卫星的Q/V频率带宽提高了近3G赫兹，达到了5G赫兹，能够为用户供应更多频率资源。
作为未来高通量通信卫星利用的紧张频段，Q/V频段是将来研制1Tbps及以上超大容量通信卫星紧张利用的频段。该技能验证成功，不仅积累了更多工程履历和在轨运用履历，也开辟了Q/V频段在高通量卫星运用上的新领域。
海内首个跳波束技能在轨验证成功
实践二十号卫星搭载的跳波束技能是海内首次在轨运用，跳波束转发器技能在环球居于领先地位。跳波束星地系统的在轨测试及演示验证的成功开展，标志着跳波束转发器产品的干系关键技能得到了全面打破与验证，将大幅提升我国在该领域的国际市场竞争力。
据实践二十号卫星有效载荷总体设计师郝光阴先容，跳波束转发器技能可以将业务容量至少提高1倍，知足卫星覆盖范围内跨区域用户之间的高速通信需求，并且能够灵巧接入地面5G移动通信网络，为地面移动网无法覆盖的区域供应大容量宽带通信做事。
近年来，高通量通信卫星的灵巧性是国内外的研究热点。灵巧载荷可以及时应对市场动态变革，而跳波束技能是灵巧载荷的代表技能之一，可以适应业务分布的空间不屈均性和时变性。实践二十号卫星甚高通量载荷研制团队在短短一年内，从无到有地完成了验证件和正样产品的研制，完成了4次桌面联试，验证了各项设计，并且实现了从产品研制与联试、整星试验直至在轨阶段零问题零故障的目标。
太阳电池片在轨标定试验成功完成
实践二十号卫星入轨后，顺利开展了太阳电池片标定子系统GEO轨道标定试验，成功获取了多种类型太阳电池片的性能参数。太阳电池片标定子系统在轨试验为我国建立首个标准太阳光的太阳电池标准供应了客不雅观数据，补充了我国在太阳电池标定领域的技能空缺，提升了我国在太阳电池标准领域的国际地位。
此外，实践二十卫星搭载的涵盖多个航天领域的多项技能、根本性电子器件、新材料、新型单机等也都顺利开展了在轨试验验证，将有效推动我国多个航天领域技能的发展。
（图片由五院通信卫星奇迹部供应）
任务编辑：许培楠 刘淮宇
