港媒:不受制于人,汶川之后,中国科学家如何使卫星通话成为可能

港媒:不受制于人,汶川之后,中国科学家如何使卫星通话成为可能
2024年04月13日 13:43 天机调茶局

近日,香港知名国际媒体《南华早报》重点报道了我国在智能手机「卫星通话」方面的成就,香港观察人士认为通过「天通工程」,中国从无到有,独立实现了智能手机卫星通话,这意味着中国在卫星通信方面,再也不会受制于任何人。

2008年,四川省发生了一场震惊世界的大地震,造成超过8万人丧生。这场灾难不仅带来了人员的巨大损失,还因通讯中断严重影响了救援工作的及时进行。

正是基于这场灾难,中国政府启动了天通工程,目的是建立一个全民都可接入的卫星通讯系统。

如今,这一项目已经取得了举世瞩目的技术进展,使得智能手机用户能够在无信号覆盖的地区通过卫星进行通话。

从灾难到科技创新

2008年的地震不仅是一次自然灾害,更成为了中国在卫星通讯领域突破的催化剂。地震发生后,由于通讯系统的大范围瘫痪,救援行动遭遇了前所未有的挑战。这一情况促使中国政府决定投资建立一个能够覆盖全国、服务于每一个普通人的卫星通讯网络,从而减少未来类似灾难时的通讯障碍。

天通工程(Tiantong Project)的名字源于“连接太空”的意思,象征着突破人类通讯的局限。该项目的第一颗卫星于2016年8月6日发射升空,随后的几年内又相继发射了两颗,形成了一个地球同步轨道上的卫星网络,覆盖从中东到太平洋的整个亚太地区。

2016年天通一号卫星成功发射后,华为技术公司在2021年推出了全球首款支持卫星通话的智能手机。这一技术的实现标志着智能手机的使用范围再次被大幅拓展,即便在远离城市信号塔的荒漠或孤岛,用户也能保持通讯的畅通无阻。据悉,华为此后的销量成绩斐然,甚至超过了SpaceX的星链卫星服务。

2016年以来,越来越多的中国消费者开始体验通过卫星进行通话的便利。例如,在最近的一次甘肃地震中,许多灾区居民就通过这一功能与外界取得了联系,极大地提高了救灾效率并降低了可能的伤亡。

通过天通工程的持续发展,中国不仅在解决重大灾害中的通讯问题上取得了实质性进展,也在全球卫星通讯技术领域中确立了领先地位。这一系列技术的突破和应用,不仅提升了国家科技实力,更为广大民众的生活带来了前所未有的便捷。

卫星通话技术的挑战与突破

天通工程的成功不仅仅是卫星发射那么简单,它的背后是一系列复杂技术问题的解决。最关键的技术难题之一是被称为被动互调(PIM)的问题,这一长期困扰全球通讯行业的问题在中国科学家的努力下得到了根本性的解决。

被动互调是当多个高功率信号同时作用于卫星发射天线时,由于信号之间的相互干扰,会产生新的随机信号。这些信号会降低通话质量,严重时甚至可能导致整个通信系统的崩溃。为了克服这一问题,中国科学家开发出了全球首款PIM仿真软件,该软件能够在复杂的环境因素如电、热、压力变化下,准确预测PIM的产生,极大地提高了卫星通讯的稳定性和可靠性。

通过对接触界面处量子隧穿和热发射等微观物理机制的深入研究,中国物理学家不仅揭示了一系列新的物理定律,还建立了一个可以在不同接触状态、连接压力、温度、振动等外部因素影响下,准确预测PIM效应发生的物理模型。这一模型的建立为卫星天线设计提供了重要的理论依据。

天通工程不仅是技术上的一次飞跃,更是社会发展和国家战略的重要体现。通过普及卫星通话,极大地提高了中国在遥远或偏远地区人民的生活质量,并为紧急情况下的通讯保障提供了强有力的技术支持。

与SpaceX的星链计划相比,天通一号的技术在多个方面显示出独到的优势。星链虽然在全球部署了大量低地轨道卫星,提供了较为广泛的覆盖,但是其面临的技术挑战如PIM干扰问题和天线区域小等限制,仍在一定程度上影响了服务的稳定性和通话质量。相反,天通一号通过技术创新成功解决了这些关键性问题,提供了更为稳定和高效的通讯服务。

展望未来,天通工程将继续扩展其技术和服务范围,不仅将进一步优化卫星网络的建设和运营,还将探索与其他高科技领域如物联网、遥感探测等的融合可能,为中国乃至全球的科技发展贡献更大的力量。

稍作小结

天通工程的成功实施,不仅提升了中国在全球卫星通讯技术领域的地位,也为普通民众带来了实实在在的生活改善。这一项目的每一步进展都展示了中国科技实力的增强和国家战略的远见。未来,随着更多的技术突破和应用实践,天通工程预计将在全球科技舞台上发挥更加重要的角色。

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