在卫星通信和深空探索领域,稳定运行的电子设备堪称“生命线”。然而,太空中的辐射环境异常严酷,极易造成设备损坏,且由于维修难度极大,传统加固技术往往通过增加重量、体积和功耗来提升设备抗辐射能力,这在一定程度上限制了航天器设计的灵活性和效率。
近日,一项突破性成果为解决这一难题提供了全新思路。复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室的周鹏—马顺利团队,基于新型原子层半导体材料研发了一套射频通信系统,并成功在太空中完成验证。该系统被命名为“青鸟”,搭载于一颗低地球轨道卫星,在轨运行超过九个月,期间表现稳定可靠。
实验中,“青鸟”系统以“复旦大学校歌”手稿照片作为测试信号,完成了从太空到地面的稳定通信传输。即使在长期暴露于辐射环境后,其信号依然保持高度清晰准确,未出现明显衰减或失真。这一表现远超传统设备,为空间电子技术的抗辐射能力树立了新标杆。
分析数据显示,采用该技术的设备在同步轨道的理论工作寿命可大幅提升至数百年,同时能耗仅为传统系统的几分之一。这意味着,未来的卫星设计可以更加注重“轻量化”“长寿命”和“低功耗”,从而为构建更可靠的全球卫星互联网、推动深空探测向更远距离发展提供关键技术支持。
这一成果标志着原子层半导体材料从实验室研究迈向航天应用的重要一步。其独特的材料特性和设计理念,有望引领空间电子技术进入一个全新的发展阶段,为人类探索宇宙的征程注入更多可能性。












