等离子体黑障通信技术

哈尔滨工业大学

更新时间:2025-12-09

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所属领域

新一代信息技术

项目类型

制造业

项目年份

2025

项目状态

可产业化

合作方式

其它

项目简介

“等离子体黑障通信技术”项目针对航天器高速重返大气层时面临的通信难题展开攻关。当航天器以高速度穿越大气层其表面与空气剧烈摩擦产生数千摄氏度高温致使空气电离形成包裹航天器的等离子鞘套,这一等离子鞘套宛如金属屏蔽层严重阻碍电磁波传输造成通信中断即“黑障”现象,极大增加了航天任务风险尤其是在载人航天中地面无法实时掌握航天器与航天员状态。

该项目从多方面探索创新解决方案:一方面通过研发新型天线与信号处理算法优化信号传输路径,提升信号在等离子鞘套环境下的穿透能力与抗干扰性,如设计特殊天线结构使其更好适应复杂电磁环境;另一方面借助低频率电磁波、太赫兹频率通信技术拓宽通信频段选择,低频电磁波受等离子体影响相对较小,太赫兹频段通信有望实现高速稳定的数据传输;此外项目还尝试对等离子体进行主动调控,如中科院研发的硼化锆-石墨烯复合材料可降低返回舱表面电子密度,为通信创造更有利条件。西安电子科技大学等科研团队通过大量理论研究与地面模拟实验取得一系列成果,部分技术已在实际应用中得到验证,逐步推动等离子体黑障通信技术从理论走向实践,为航天事业安全发展提供坚实保障。

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