在衛星通信與深空探索領域,電子設備的穩定運行堪稱“生命線”。然而,太空中的輻射環境極為嚴酷,極易造成設備損壞,且維修難度極大。傳統加固技術雖能提升設備抗輻射能力,但往往以增加重量、體積和功耗為代價,限制了太空電子系統的進一步發展。
近日,一項突破性成果為這一難題提供了全新解決方案。復旦大學集成芯片與系統全國重點實驗室集成電路與微納電子創新學院的周鵬—馬順利團隊,基于新型原子層半導體材料研發的射頻通信系統,首次在太空中完成驗證。相關研究成果以《面向星載通信的原子層級抗輻射射頻系統》為題,發表于國際頂級期刊《自然》主刊。
該系統被命名為“青鳥”,搭載于一顆低地球軌道衛星,已在軌運行超過九個月。實驗期間,它以“復旦大學校歌”手稿照片作為測試信號,成功實現了穩定的太空通信與地面接收。這一成果不僅驗證了系統的可靠性,更展示了其在復雜太空環境中的卓越性能。
尤為引人注目的是,在長期輻射暴露后,“青鳥”的信號傳輸依然保持高度清晰準確。分析表明,該技術可將相關設備在同步軌道的理論工作壽命大幅提升至數百年,同時能耗僅為傳統系統的幾分之一。這一突破為構建高可靠、輕量化太空電子系統奠定了基礎。
該團隊在國際上首次實現了基于二維電子器件與系統的在軌驗證,開辟了原子層半導體太空電子學這一全新領域。這一成果標志著人類在太空電子技術領域邁出了關鍵一步,為未來衛星的輕量化、長壽命和低能耗設計提供了重要參考。
隨著這一技術的推廣應用,未來的衛星有望變得更“輕”、更“持久”、更“節能”。這不僅將為構建更可靠的全球衛星互聯網提供關鍵支持,也將推動深空探測向更遠的領域邁進。










