在太空中穩(wěn)定工作的電子設(shè)備是衛(wèi)星通信和深空探索的關(guān)鍵。然而,空間輻射環(huán)境極易導(dǎo)致設(shè)備損壞且難以維修。傳統(tǒng)加固技術(shù)往往以增加重量、體積和功耗為代價。
復(fù)旦大學(xué)集成芯片與系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的周鵬—馬順利團(tuán)隊(duì)基于新型原子層半導(dǎo)體材料開發(fā)了一種射頻通信系統(tǒng),并首次在太空中完成驗(yàn)證。這項(xiàng)研究于2026年1月29日在《自然》(Nature)主刊上發(fā)表,題為《面向星載通信的原子層級抗輻射射頻系統(tǒng)》。
該系統(tǒng)被昵稱為“青鳥”,搭載于一顆低地球軌道衛(wèi)星,在軌運(yùn)行超過九個月。實(shí)驗(yàn)期間,它成功以“復(fù)旦大學(xué)校歌”手稿照片為信號,完成了穩(wěn)定的太空通信與地面接收。即使在長期輻射暴露后,其信號傳輸依然保持高度清晰準(zhǔn)確。分析顯示,該技術(shù)能使相關(guān)設(shè)備在同步軌道的理論工作壽命大幅提升至數(shù)百年,同時能耗僅為傳統(tǒng)系統(tǒng)的幾分之一。
這意味著未來的衛(wèi)星有望變得更輕、更持久、更節(jié)能,為構(gòu)建更可靠的全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和推動深空探測提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。這一突破標(biāo)志著原子層半導(dǎo)體材料從實(shí)驗(yàn)室走向航天應(yīng)用的重要一步,有望引領(lǐng)空間電子技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段。