人造卫星的通信系统长期面临太空辐射的严峻挑战，传统技术方案下，卫星通信系统的平均使用寿命仅有数年。宇宙射线如同无形的“子弹”，持续损伤半导体电子器件的性能，导致通信功能过早失效。这一难题制约着卫星的长期稳定运行，也增加了航天任务的成本与风险。
针对这一困境，一支科研团队成功研发出名为“青鸟”的原子层半导体抗辐射射频通信系统。该系统通过创新材料与结构设计，将卫星通信的理论在轨寿命提升至271年，能耗降至传统方案的五分之一，重量减轻至原系统的十分之一。这一突破有望使卫星整体使用寿命从目前的3年左右延长至20至30年，为航天领域带来革命性变革。
传统抗辐射技术主要依赖两种方式：一是增加半导体部件数量，通过冗余设计提高容错率；二是为器件加装金属防护壳，阻隔宇宙射线。然而，这些方法均未从根本上提升材料本身的抗辐射能力，反而导致卫星载荷重量大幅增加，在航天器“寸土寸金”的有限空间内，这种代价难以承受。
“青鸟”系统的核心创新在于采用原子层半导体技术。研究人员将半导体原子在二维平面上精确排列，形成仅0.68纳米厚的单层膜结构。当宇宙射线粒子撞击这层超薄膜时，其能量被高效分散，几乎不会对材料性能造成损伤。这种设计既避免了厚重防护壳的使用，也无需增加冗余部件，同时显著降低了能源消耗，为依赖太阳能或星载电池的卫星任务提供了更持久的能源保障。
为验证系统性能，科研团队将其搭载于“复旦一号”卫星平台，在距地球约517公里的低地轨道开展了长期测试。经过9个月的连续运行，系统传输数据的错误率始终低于一亿分之一，充分证明了其在真实太空辐射环境中的稳定性与可靠性。这一成果近日在国际权威学术期刊《自然》上发表，标志着我国在航天抗辐射技术领域取得重要突破。
该技术的实际应用价值已得到初步验证。研究人员表示，原子层半导体的轻量化、低功耗特性，使其特别适用于对重量和能耗极为敏感的深空探测任务。未来，随着材料制备工艺的进一步优化，这项技术有望推动卫星通信系统向更小型化、长寿命、高效能的方向发展，为全球航天产业提供新的解决方案。
