勞拉公司LS－1300衛(wèi)星平臺碩果累累

高宇（北京空間科技信息研究所）

自1989年發(fā)射第一顆采用LS－1300衛(wèi)星平臺的衛(wèi)星以來，截止到2012年10月6日，勞拉空間系統(tǒng)公司LS－1300系列衛(wèi)星平臺共發(fā)射84顆衛(wèi)星，年均發(fā)射3.7顆。其中采用基本型LS－1300衛(wèi)星平臺的衛(wèi)星共發(fā)射59顆，另有7顆訂單；采用擴展型LS－1300S衛(wèi)星平臺的衛(wèi)星共發(fā)射25顆，另有13顆訂單，其中2012年新增3顆訂單。

1 概況

1960年，勞拉公司研制的全球第一顆通信衛(wèi)星—信使－1B（Courier－1B）入軌。此后，該公司又先后研制了天網(wǎng)－1（Skynet－1）、納托－3（NATO－3）、短消息業(yè)務/地球靜止業(yè)務環(huán)境衛(wèi)星－A（SMS/GOES－A）、國際通信衛(wèi)星－5（Intelsat－5）和印度衛(wèi)星－1（Insat－1）。勞拉空間系統(tǒng)公司成立后，其研制的衛(wèi)星平臺向公用化、系列化發(fā)展，包括LS－400、1300等系列衛(wèi)星平臺，目前廣泛采用的是LS－1300系列衛(wèi)星平臺。

LS－1300系列衛(wèi)星平臺是大功率通信衛(wèi)星平臺，其研制始于20世紀80年代中期。該衛(wèi)星平臺采用碳纖維中央承力筒作為載荷的支撐結(jié)構(gòu)，承力筒內(nèi)裝有遠地點發(fā)動機（AKM）和鈦材料推進劑貯箱。其推進劑貯箱由遠地點發(fā)動機和位置保持推進器系統(tǒng)共用。天線安裝在盒狀主結(jié)構(gòu)的對地面板和東西面板上。為了向有效載荷提供更大的容量，LS－1300衛(wèi)星平臺在設計上有一個擴展模塊，可以將整個衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的高度增加30%，這為使用較大的燃料貯箱、較長的結(jié)構(gòu)壁板提供了可行性，同時可以滿足更多的有效載荷設備，并具有更高的散熱能力。LS－1300衛(wèi)星平臺可以搭載C、Ku、Ka、S等多個頻段的有效載荷，具有很高的靈活性和適應性。

擴展型LS－1300S衛(wèi)星平臺是勞拉空間系統(tǒng)公司在20世紀末開始研制的改進型平臺，目的是發(fā)展Ku和Ka頻段寬帶通信，提供高數(shù)據(jù)率互聯(lián)網(wǎng)和多媒體業(yè)務，提高衛(wèi)星平臺性能。采用該衛(wèi)星平臺的衛(wèi)星于2003年進行了首次發(fā)射。相比LS－1300基本型來說，擴展型LS－1300S衛(wèi)星平臺采用了用于南北位置保持的穩(wěn)態(tài)等離子推力器（SPT）、鋰離子電池、可擴展超級電源系統(tǒng)（SPS）和可展開熱輻射器（DTR）等新技術。這些改進能夠比基本型LS－1300衛(wèi)星平臺多提供40%的容量，更加符合多頻段多波束有效載荷的要求。LS－1300S衛(wèi)星平臺能夠提供的功率范圍達到12～18kW，衛(wèi)星最大發(fā)射質(zhì)量達到7t左右。

2 應用

LS－1300衛(wèi)星平臺分解圖

1997年5月24日，采用LS－1300衛(wèi)星平臺的美國電星－5（Telstar－5）衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星裝有24臺C頻段和28臺Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，為美國、加拿大南部、墨西哥和加勒比海地區(qū)提供服務。電星－5衛(wèi)星采用了輕型復合材料和高效的散熱、電能產(chǎn)生和存儲技術，在不增加衛(wèi)星尺寸和質(zhì)量的前提下有效提高了衛(wèi)星能力。此外，電星－5衛(wèi)星還采用了雙組元推進系統(tǒng)和動量偏置系統(tǒng)，保證了衛(wèi)星的在軌穩(wěn)定性；太陽電池翼和鎳氫蓄電池能不間斷地為衛(wèi)星提供電力。

2009年7月1日，迄今為止發(fā)射質(zhì)量最大的商業(yè)通信衛(wèi)星—地網(wǎng)星－1（Terre Star－1）成功發(fā)射。該衛(wèi)星采用LS－1300S衛(wèi)星平臺，發(fā)射質(zhì)量可達6910kg，設計壽命15年，它可以與地面上的基站和標準無線設備進行通信聯(lián)系，為美國提供下一代2GHz頻段移動話音、數(shù)據(jù)通信視頻業(yè)務。星上裝有大型可展開反射器，能覆蓋美國大陸、加拿大、阿拉斯加、夏威夷、波多黎各和維爾京群島。它還采用了頻段再利用技術（spectrum reuse），與TMI通信公司合作架設了一種混和網(wǎng)絡，為北美的鄉(xiāng)村、城市和其他偏遠地區(qū)提供服務。

2012年7月5日，勞拉空間系統(tǒng)公司研制的下一代高吞吐量衛(wèi)星—回聲星－17（Ec hostar－17）衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星由回聲星（ECHOSTAR）公司運營，主要滿足其在北美地區(qū)快速增長的寬帶互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務需求。該衛(wèi)星采用LS－1300S衛(wèi)星平臺，設計壽命15年，發(fā)射質(zhì)量6100kg，采用了改進的IPoS標準，吞吐量可超過100Gbit/s。有效載荷采用多點波束和Ka頻段彎管轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)。同時，還具備了星上切換和星上路由功能，增強了休斯網(wǎng)絡系統(tǒng)公司的下一代高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡衛(wèi)星系統(tǒng)太空之路－3（Spaceway－3）的能力。

2012年，勞拉空間系統(tǒng)公司獲得了3顆衛(wèi)星的訂單。其中1顆是來自回聲星公司的回聲星－18衛(wèi)星的訂單，主要提供直播業(yè)務。另外2顆是來自澳大利亞國家寬帶網(wǎng)絡公司（NBN Co）的國家寬帶網(wǎng)絡公司－1A、1B（NBN Co－1A、1B）衛(wèi)星的訂單，主要提供高速寬帶業(yè)務。2顆衛(wèi)星都裝有Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，采用多點波束技術，能夠覆蓋澳大利亞最邊遠地區(qū)，甚至南極部分島嶼，預計2015年發(fā)射。這3顆衛(wèi)星都采用LS－1300S衛(wèi)星平臺。

近日有消息稱，加拿大的麥克唐納-德特威勒聯(lián)營公司（MDA）欲斥資11億美元收購勞拉空間系統(tǒng)公司。該消息引起了廣泛關注，現(xiàn)正在等待美國和加拿大兩國政府的批準，年底前將揭曉結(jié)果。如果得到兩國政府的批準，麥克唐納-德特威勒聯(lián)營公司將把主要精力放在競爭激烈的商業(yè)市場，勞拉公司的股東也將獲得一筆豐厚的投資回報，而勞拉空間系統(tǒng)公司及其LS－1300系列衛(wèi)星平臺的未來發(fā)展道路還不明朗。

目前質(zhì)量最大的商業(yè)通信衛(wèi)星地網(wǎng)星－1采用LS－1300衛(wèi)星平臺

國家寬帶網(wǎng)絡公司－1A、1B衛(wèi)星在軌飛行示意圖