港媒:不受制于人,汶川之後,中國科學家如何使衛星通話成爲可能

天機調茶局 2024-04-13 13:43:22
近日,香港知名國際媒體《南華早報》重點報道了我國在智能手機「衛星通話」方面的成就,香港觀察人士認爲通過「天通工程」,中國從無到有,獨立實現了智能手機衛星通話,這意味著中國在衛星通信方面,再也不會受制于任何人。

2008年,四川省發生了一場震驚世界的大地震,造成超過8萬人喪生。這場災難不僅帶來了人員的巨大損失,還因通訊中斷嚴重影響了救援工作的及時進行。

正是基于這場災難,中國政府啓動了天通工程,目的是建立一個全民都可接入的衛星通訊系統。

如今,這一項目已經取得了舉世矚目的技術進展,使得智能手機用戶能夠在無信號覆蓋的地區通過衛星進行通話。

從災難到科技創新

2008年的地震不僅是一次自然災害,更成爲了中國在衛星通訊領域突破的催化劑。地震發生後,由于通訊系統的大範圍癱瘓,救援行動遭遇了前所未有的挑戰。這一情況促使中國政府決定投資建立一個能夠覆蓋全國、服務于每一個普通人的衛星通訊網絡,從而減少未來類似災難時的通訊障礙。

天通工程(Tiantong Project)的名字源于“連接太空”的意思,象征著突破人類通訊的局限。該項目的第一顆衛星于2016年8月6日發射升空,隨後的幾年內又相繼發射了兩顆,形成了一個地球同步軌道上的衛星網絡,覆蓋從中東到太平洋的整個亞太地區。

2016年天通一號衛星成功發射後,華爲技術公司在2021年推出了全球首款支持衛星通話的智能手機。這一技術的實現標志著智能手機的使用範圍再次被大幅拓展,即便在遠離城市信號塔的荒漠或孤島,用戶也能保持通訊的暢通無阻。據悉,華爲此後的銷量成績斐然,甚至超過了SpaceX的星鏈衛星服務。

2016年以來,越來越多的中國消費者開始體驗通過衛星進行通話的便利。例如,在最近的一次甘肅地震中,許多災區居民就通過這一功能與外界取得了聯系,極大地提高了救災效率並降低了可能的傷亡。

通過天通工程的持續發展,中國不僅在解決重大災害中的通訊問題上取得了實質性進展,也在全球衛星通訊技術領域中確立了領先地位。這一系列技術的突破和應用,不僅提升了國家科技實力,更爲廣大民衆的生活帶來了前所未有的便捷。

衛星通話技術的挑戰與突破

天通工程的成功不僅僅是衛星發射那麽簡單,它的背後是一系列複雜技術問題的解決。最關鍵的技術難題之一是被稱爲被動互調(PIM)的問題,這一長期困擾全球通訊行業的問題在中國科學家的努力下得到了根本性的解決。

被動互調是當多個高功率信號同時作用于衛星發射天線時,由于信號之間的相互幹擾,會産生新的隨機信號。這些信號會降低通話質量,嚴重時甚至可能導致整個通信系統的崩潰。爲了克服這一問題,中國科學家開發出了全球首款PIM仿真軟件,該軟件能夠在複雜的環境因素如電、熱、壓力變化下,准確預測PIM的産生,極大地提高了衛星通訊的穩定性和可靠性。

通過對接觸界面處量子隧穿和熱發射等微觀物理機制的深入研究,中國物理學家不僅揭示了一系列新的物理定律,還建立了一個可以在不同接觸狀態、連接壓力、溫度、振動等外部因素影響下,准確預測PIM效應發生的物理模型。這一模型的建立爲衛星天線設計提供了重要的理論依據。

天通工程不僅是技術上的一次飛躍,更是社會發展和國家戰略的重要體現。通過普及衛星通話,極大地提高了中國在遙遠或偏遠地區人民的生活質量,並爲緊急情況下的通訊保障提供了強有力的技術支持。

與SpaceX的星鏈計劃相比,天通一號的技術在多個方面顯示出獨到的優勢。星鏈雖然在全球部署了大量低地軌道衛星,提供了較爲廣泛的覆蓋,但是其面臨的技術挑戰如PIM幹擾問題和天線區域小等限制,仍在一定程度上影響了服務的穩定性和通話質量。相反,天通一號通過技術創新成功解決了這些關鍵性問題,提供了更爲穩定和高效的通訊服務。

展望未來,天通工程將繼續擴展其技術和服務範圍,不僅將進一步優化衛星網絡的建設和運營,還將探索與其他高科技領域如物聯網、遙感探測等的融合可能,爲中國乃至全球的科技發展貢獻更大的力量。

稍作小結

天通工程的成功實施,不僅提升了中國在全球衛星通訊技術領域的地位,也爲普通民衆帶來了實實在在的生活改善。這一項目的每一步進展都展示了中國科技實力的增強和國家戰略的遠見。未來,隨著更多的技術突破和應用實踐,天通工程預計將在全球科技舞台上發揮更加重要的角色。

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簡介:南航博士/不一樣的國際視角/基于事實的敘事