在衛星通信和深空探索領域,穩定運行的電子設備堪稱“生命線”。然而,太空中的輻射環境異常嚴酷,極易造成設備損壞,且由于維修難度極大,傳統加固技術往往通過增加重量、體積和功耗來提升設備抗輻射能力,這在一定程度上限制了航天器設計的靈活性和效率。
近日,一項突破性成果為解決這一難題提供了全新思路。復旦大學集成芯片與系統全國重點實驗室的周鵬—馬順利團隊,基于新型原子層半導體材料研發了一套射頻通信系統,并成功在太空中完成驗證。該系統被命名為“青鳥”,搭載于一顆低地球軌道衛星,在軌運行超過九個月,期間表現穩定可靠。
實驗中,“青鳥”系統以“復旦大學校歌”手稿照片作為測試信號,完成了從太空到地面的穩定通信傳輸。即使在長期暴露于輻射環境后,其信號依然保持高度清晰準確,未出現明顯衰減或失真。這一表現遠超傳統設備,為空間電子技術的抗輻射能力樹立了新標桿。
分析數據顯示,采用該技術的設備在同步軌道的理論工作壽命可大幅提升至數百年,同時能耗僅為傳統系統的幾分之一。這意味著,未來的衛星設計可以更加注重“輕量化”“長壽命”和“低功耗”,從而為構建更可靠的全球衛星互聯網、推動深空探測向更遠距離發展提供關鍵技術支持。
這一成果標志著原子層半導體材料從實驗室研究邁向航天應用的重要一步。其獨特的材料特性和設計理念,有望引領空間電子技術進入一個全新的發展階段,為人類探索宇宙的征程注入更多可能性。










