中国科研团队成功研制“青鸟”系统，助力构建高可靠、轻量化太空电子系统。

青鸟系统：原子层半导体抗辐射通信新篇章

中新网上海1月29日电* (记者 陈静) 复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室宣布，由周鹏教授领衔的集成电路与微纳电子创新学院团队，成功研制出一种名为"青鸟"的原子层半导体抗辐射射频通信系统，并在国际空间站首次实测验证。

这一突破标志着中国在原子层半导体空间电子学领域取得了实质性进展，为空间电子器件的跨越式发展提供了关键支撑，展现了我国探索宇宙新征途的重要科技力量。

青鸟系统的核心优势

抗辐射性能：专门针对太空辐射环境设计，确保在极端条件下仍能可靠工作

原子层半导体技术：采用最前沿的材料创新，实现前所未有的性能与稳定性

太空通信验证：在国际空间站成功部署测试，验证了其在轨实际效能

影响与意义

"青鸟系统"的成功研制和应用，开辟了崭新的"原子层半导体太空电子学"创新领域。这不仅推动了中国在空间电子器件核心技术方面的跨越式发展，也为人类探索浩瀚宇宙提供了新的技术手段和实验平台。 此次突破充分展现了我国科技工作者的创新能力和探索精神，标志着中国在深空探测技术领域迈出了重要一步，为未来更复杂的太空任务奠定了坚实基础。

青鸟系统：来自星空的通信奇迹

北京时间1月29日，一项名为《面向星载通信的原子层级抗辐射射频系统》的重大研究成果在《自然》杂志主刊发表。这标志着人类在构建高可靠、轻量化太空电子系统方面迈出了关键一步。

太空通信的守护者

在浩瀚宇宙中，高能粒子、宇宙射线等空间辐射无处不在，这些致命的"宇宙杀手"极易引发电子器件性能退化甚至灾难性故障，严重威胁航天器在轨寿命。由于太空中无法进行维修，这些高昂的替换成本往往令任务难以为继。 传统抗辐射方案如增加屏蔽层或采用冗余加固电路，虽能提升可靠性，却带来了体积增大、重量上升、功耗攀升等代价。因此，发展兼具小尺寸、超低功耗与本征抗辐射能力的新一代半导体器件与系统，已成为突破空间电子技术瓶颈的关键突破口。

青鸟系统的诞生

周鹏-马顺利团队依托2024年9月24日发射的"复旦一号(澜湄未来星)"卫星平台，在国际上首次实现基于"青鸟"系统的在轨验证。这个系统向1970年4月24日发射的东方红1号致敬，完成了以"复旦大学校歌"为信号的太空通信传输。 研究团队将"复旦大学校歌"的原始手稿照片存入"青鸟"系统的存储器中，完成了以"复旦大学校歌"为信号的太空星内通信传输，最后经卫星天线发射并返回地面站解码后，"复旦大学校歌"信号复原准确无误。

卓越的性能

经过9个月的在轨运行，"青鸟"系统的传输数据误码率仍低于10的负8次方，展现了优异的抗辐射性和长期稳定性。即使在辐射环境更为恶劣的地球同步轨道(GEO)上，该系统的预计在轨寿命可达271年，较传统硅基系统提升两个数量级。 更令人惊叹的是，"青鸟"系统发射机-接收机链路的功耗不足传统硅基射频系统的五分之一，显著降低了对星上能源的需求。这种"小尺寸、超低功耗与本征抗辐射能力"的完美结合，正是未来航天系统所追求的理想状态。

科学突破与应用前景

研究团队从粒子辐射损伤的物理机制出发，揭示了原子层级材料的辐射免疫机制；开辟了"原子层半导体太空电子学"的创新领域。基于"青鸟"系统完成的在轨验证，为原子层半导体太空电子学开辟了一个具有独特应用潜力的方向。 展望未来，基于原子层半导体的抗辐射电子技术将在支撑下一代卫星互联网、深空探测乃至地外基地建设中发挥重要作用，同时将持续吸引全球学术界与产业界的深度布局，为中国空间电子器件带来跨越式发展。 这项研究得到了科技部、教育部、国家自然科学基金委、上海市科委以及科学探索奖等项目的资助，以及教育部创新平台的支持。他们正致力于将这一突破性技术应用于更广泛的太空探索领域，为人类在太空的长期生存与发展奠定坚实基础。