
俄羅斯商業通信衛星平臺主要有“快訊”(Exepress)和“亞馬爾”(Yamal)等系列,其中“快訊”系列衛星平臺由俄羅斯應用力學科學生產聯合體研制;“亞馬爾”系列衛星平臺由俄羅斯能源火箭空間公司研制。
俄羅斯早期研制的“快訊”衛星平臺壽命只有5年,僅能載10臺轉發器。從1998年起情況開始有所轉變,俄羅斯應用力學科學生產聯合體新研制出快訊-A衛星平臺,其中2002年發射的快訊-A1R衛星裝載了12臺C頻段、5臺Ku頻段轉發器,工作壽命7年多。
此后,俄羅斯應用力學科學生產聯合體又研制了更先進的快訊-AM衛星平臺,其中2003年12月底發射的快訊-AM22衛星用于數字無線電廣播、衛星電話、寬帶接入互聯網等,使該衛星在工作壽命、位置保持精度、功率、轉發器的數量和質量等方面都有很大的提高。它比2003年11月發射的亞馬爾-200衛星功能強大得多,與當時的歐洲“空間客車”(Sp acebus)衛星平臺水平相當。
快訊-AM系列衛星把衛星平臺和有效載荷艙盡量分開,使二者之間的互相干擾減到最小,并能獨立進行研制和試驗。該系列衛星所采用的衛星平臺又稱為767M,它是在俄羅斯為歐洲通信衛星組織研制的SESAT衛星所采用的727M衛星平臺的基礎上開發的更現代化的衛星平臺。
以往的“快訊”系列衛星采用的是密封衛星平臺,存在一定的缺點,而且難以保證15年工作壽命。為此,俄羅斯應用力學科學生產聯合體又研制了快訊-1000、2000兩種新的非密封衛星平臺。快訊-1000衛星平臺主要用于研制850千克級的較小型地球靜止軌道衛星,其在軌質量不大于1000kg。如快訊-AK衛星平臺可裝載12臺轉發器,壽命15年,用質子號火箭能同時發射3顆衛星,或用聯盟-2火箭發射1顆衛星;快訊-2000衛星平臺主要用于研制重型衛星—快訊-AT衛星,它的起飛質量達3000kg,功率15000W,最多可以裝載80臺轉發器,壽命15年,可用質子-M火箭發射。俄羅斯還研制了超小型地球靜止軌道衛星平臺快訊-MD,它可裝6~8臺轉發器。

采用快訊-AM衛星平臺的快訊-AM22衛星在軌飛行示意圖

采用快訊-AM衛星平臺的衛星主要性能指標

快訊-AM22通信衛星的主要性能指標

俄羅斯研制的衛星平臺性能比較
從1995年起,俄羅斯能源火箭空間公司開始研制“亞馬爾”系列衛星平臺,其最初目的是為天然氣工業系統提供通信和廣播業務。
俄羅斯從1999年起開始發射采用亞馬爾-100衛星平臺的通信衛星,每顆衛星裝有10臺C頻段轉發器,質量為1254kg,設計壽命為10年。
1997年,當亞馬爾-100衛星平臺進入最后研制階段時,俄羅斯開始研制亞馬爾-200衛星平臺。它采用了一些亞馬爾-100衛星平臺研制中開發的技術,并進一步作了改進,法國、意大利和日本的公司也參加了該衛星平臺的研制。
采用亞馬爾-200衛星平臺的通信衛星從2003年開始發射。與亞馬爾-100相比,亞馬爾-200衛星平臺的性能有很大提高,裝載的轉發器數量由亞馬爾-100衛星平臺的10臺增加到20多臺,壽命由10年延長到12年,衛星質量由1254kg增加到1360kg,有效載荷功率由1.3kW增加到2kW。該系列通信衛星使用質子-K火箭發射。
“亞馬爾”衛星的結構也是由衛星平臺和有效載荷艙兩部分組成,以實現衛星平臺通用化。該衛星平臺不僅可用于通信有效載荷,也能用于質量、體積和功率要求相當的其他類型有效載荷,如地球觀測和導航等。建造通用衛星平臺可以在最短的時間內建造不同用途的衛星,這在俄羅斯還是首創。“亞馬爾”衛星平臺的技術特點如下:
1)使用非密封的衛星艙;
2)利用復合材料的蜂窩夾層來制造衛星艙體、太陽電池板和天線;
3)以太陽電池翼和鎳氫蓄電池組成電源系統;
4)使用熱管無源熱控系統;
5)使用光學傳感器、高精度角速度測量儀和飛輪來建造運動控制系統;
6)使用氙離子電火箭發動機(也可用液體和氣體發動機);

采用亞馬爾-100衛星平臺的通信衛星主要性能指標

采用亞馬爾-200衛星平臺的通信衛星主要性能指標
7)星上計算機系統將衛星上的所有設備連接在一起,建立一個帶功能冗余的統一控制系統,只要對軟件作適當改動,就可以用于不同的有效載荷。
使用這種通用衛星平臺能夠組裝8種類型衛星,滿足本國和國際的需求和標準。
此后,俄羅斯能源火箭空間公司又研制了更先進的亞馬爾-300衛星平臺,采用該衛星平臺的衛星質量達到2600kg,有效載荷功率達10kW,可裝24臺Ku轉發器,工作壽命達15年。
除了“快訊”和“亞馬爾”兩個系列衛星平臺外,俄羅斯赫魯尼切夫國家生產研究空間中心和科學生產聯合體也分別開發了用于小衛星的衛星平臺—對話-M(Dialog-M)和盧斯蘭-MM(Ruslan-MM)。

俄羅斯衛星平臺的主要性能參數
近些年,俄羅斯通過國際合作,開發了性能更優異的衛星平臺,比如快訊-AM4衛星平臺,它是由俄羅斯赫魯尼切夫國家航天科研生產中心同歐洲阿斯特留姆公司合作為俄羅斯衛星通信公司聯合研制的,設計壽命15年,裝有63臺C、Ku、Ka和L頻段轉發器,信號可覆蓋俄羅斯和其他獨聯體國家全境,主要用于提供數字電視業務,可惜在2011年8月18日用質子-M火箭發射時失敗了。其失敗的主要原因是火箭的上面級控制系統程序編寫出現錯誤,有關保險公司支付高達75億盧布(約合2.6億美元)的保險金。

組裝中的快訊-2000衛星平臺
此外,俄羅斯認為,由于西方衛星的制造成本高,而俄羅斯的造價比西方的低,因此更具有競爭力。所以俄羅斯正積極與國際衛星財團合作,將俄羅斯衛星的轉發器推向國外的市場,尤其是亞洲市場。由此可見,俄羅斯在通信衛星發展方面雄心壯志,正通過自身的努力,積極開展與其他國家的合作,盡量采用新技術,使自己的通信衛星更新換代并盡快趕上國際水平,力求滿足俄羅斯聯邦國家安全和信息時代的需要,同時也在努力打入國際市場。

“亞馬爾”衛星地面測控站