采用单层厚度仅1毫米左右的“柔性的翅膀”，就能让卫星更加轻巧的同时，还保证了大功率输出，节约发射成本；低轨卫星在太空中以每秒7-8公里的速度移动，Q/V天线可以实时调整角度与地面保持通信畅通，通过Q/V极高频段无线电信号实现高速率数据传输……这些技术的应用，不得不让人们感叹，我国商业航天产业发展驶入快车道，而这样的成就，来自于银河航天（北京）科技有限公司（以下简称“银河航天”）。
日前，记者来到银河航天的方舟实验室，见到了“柔性的翅膀”，也就是柔性太阳翼，以及了解到Q/V天线技术创新过程。
像“奏折”般可折叠的柔性太阳翼
2023年7月23日，银河航天灵犀03星成功发射，这也是我国首次在轨对多星堆叠发射技术进行验证，也为我国巨型低轨通信星座的快速部署提供了技术支撑。
不同于常见的卫星，这颗卫星是我国首款使用柔性太阳翼的平板式卫星，它采用的“柔性的翅膀”非常薄，单层柔性太阳板（太阳板=基板+电池片+电缆）厚度仅1毫米左右。之所以叫柔性太阳翼，是因为它可以像古代的“奏折”一样折叠，装在火箭里时，为折叠状态，主体厚度不到5厘米；在轨工作时，“翅膀”展开长度约9米，宽度超过2.5米。
不仅如此，银河航天灵犀03星还是高性能平板卫星，以往一个火箭的整流罩内只能放置一颗或几颗多面体卫星，而将卫星制造成平板形状后，卫星可在火箭整流罩内层层堆叠起来同时发射，极大提高了火箭整流罩的有效利用空间，降低单颗卫星的发射成本，而这也将成为低轨商业卫星发射的重要方式之一。柔性太阳翼具有包络小、重量轻、模块化的优点，更易于收纳，同样质量下面积更大，可以吸收更多太阳能，提供更多的能量，发电功率约为4-4.5千瓦，远高于同轨道重量接近的卫星能源供给水平，柔性太阳翼的电池片转换效率与蜂窝夹层板结构的刚性太阳翼相同，折叠状态的体积仅为刚性太阳翼的1/5。
银河航天星座通信系统架构师林广荣介绍道：“柔性太阳翼技术难度大，我们在研制过程中，克服了诸多挑战，为了抵抗发射段力学载荷，我们创新采用了太阳电池的压紧防护技术，设计使用两块刚性蜂窝板将柔性太阳板“夹紧”。另外，相比刚性太阳翼的‘刚性蜂窝板+弹簧驱动铰链’配置，柔性太阳翼采用了直线展开机构来拉伸多个柔性太阳板，并加强控速防止展开冲击过大。”
银河航天通过科技创新，将新型柔性太阳翼与平板堆叠式卫星完美结合，既满足了平板堆叠的包络需求，又让卫星更加轻巧的同时保证大功率输出，更能节约发射成本，提高卫星星座组网效率。
天线进入太空后可以像雨伞一样展开
2020年1月16日，银河航天成功发射我国通信能力最强的低轨宽带通信卫星——银河航天首发星，这也是国内乃至全球第一颗Q/V频段的低轨宽带卫星。建设低轨宽带通信星座必须要有硬核的“关键武器”，Q/V频段载荷技术便是其中之一。
自2019年银河航天推出第一代Q/V天线，并在银河航天首发星验证了可靠性至2023年，已经完成第四代Q/V天线的研制和在轨研制，重量降至3.2kg，在实现更高性能的前提下，设备减重50%以上，期间还分别解决了毫米波发射相控阵瓦式构架设计与工艺实现、毫米波相控阵高性能设计与实现、Q/V天线宽带化扩展等关键技术难题。其成本也得到了大幅下降。如今，银河航天正在加速研制Q/V伞天线，发射时，伞天线呈收拢状态，进入太空后可以像雨伞一样展开，这样的设计不仅可以节约空间，还可以降低发射成本。
为什么说频段更高的Q/V通信载荷技术是建设低轨宽带通信星座必须要有硬核的“关键武器”？林广荣给出了答案：“更高的Q/V频段作为毫米波频段中最适合开展卫星通信业务的频段之一，拥有的带宽更宽。”银河航天公共事务总经理徐颖补充道：“如果把利用毫米波传输的信息理解为路上的车流，那么利用Q/V频段的带宽，意味着车更快、路更宽，车流量更大，当然也需要更高超的修路技术。银河航天采用了Q/V频段双极化技术实现通信速率翻倍。”
除研发了我国首款使用柔性太阳翼的卫星、验证使用多星堆叠发射技术、采用Q/V频段天线外，银河航天还构建起我国首个低轨宽带通信试验星座“小蜘蛛网”。银河航天基于自主研制的8颗低轨宽带通信卫星，组成我国首个低轨宽带通信试验星座，构建星地融合5G试验网络“小蜘蛛网”，可以实现连续30分钟的宽带通信，已完成车载“动中通”测试和首次远海多星连续通信测试等我国首次低轨宽带试验星座多项关键技术验证，不断推动卫星互联网技术到应用的转化。
供应链企业已发展至上千家
当前，全球太空新型基础设施建设如火如荼，呈现出低轨化、低成本化、星座规模化、商业化的“新四化”发展趋势。随着产业政策不断开放，各级政府不断支持，社会资本持续投入，企业、科研机构广泛参与商业航天发展，中国商业航天保持快速发展态势，驶入发展快车道。
今年《政府工作报告》提出，大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力。加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展，积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。制定未来产业发展规划，开辟量子技术、生命科学等新赛道。可见商业航天作为新质生产力重要性凸显，被赋予新增长引擎的期望。
对于社会经济发展而言，商业航天将会作为一种新质生产力。《中国航天科技活动蓝皮书（2023年）》显示，以银河航天为代表的商业航天公司具备卫星研制能力，银河航天研制发射卫星质量居国内第二。2023年，银河航天共发射8颗卫星进入太空，总质量2.03吨，发射数量同比增长33.3%，总质量同比增长67.8%。
“公司自2018年4月正式投入运营至2023年底，供应链企业已从约一百家发展至上千家，在不断成长的过程中，也推动了整个产业链的蓬勃发展。”徐颖说道。
银河航天作为我国领先的卫星互联网解决方案提供商和卫星制造商，是我国商业航天领域第一家独角兽公司，构建了国际领先水平的通信载荷、星载计算机、太阳翼等核心单机配套研制能力，并建设新一代卫星智能制造工厂，银河航天通过研发适应批产的低成本卫星，利用我国工业体系开拓商业化供应链，构建柔性智能卫星生产线，创新实现并初步实践了“卫星设计—生产线—供应链”的量产三角模型，可将卫星成本降至现有成本的几十分之一。
当前太空新型基础设施建设加速，庞大的卫星组网及应用将形成新的增长极，带动新一代的信息技术、高端制造、新能源、新材料等高精尖技术产业的发展。卫星通信、遥感、深空探测等多个领域方向将进一步与市场融合，迸发出更大发展空间。面向未来，银河航天将持续打造以太空算力为基础的核心能力、发力卫星星座建设及应用，攻坚克难、抓住太空“新基建”的机遇，与各类高精尖产业共同推进综合创新体系，加速发展新质生产力，推动经济走向更高质量发展。（记者 李洪亚）
VIP课程推荐
APP专享直播
热门推荐
收起
24小时滚动播报最新的财经资讯和视频，更多粉丝福利扫描二维码关注（sinafinance）
