【科技纵览】
1月29日,复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室、集成电路与微纳电子创新学院周鹏—马顺利团队宣布,其基于原子层半导体材料研制的射频通信系统“青鸟”,已在低地球轨道完成超过九个月的在轨运行验证。该成果于北京时间2026年1月29日以《面向星载通信的原子层级抗辐射射频系统》为题,正式发表于国际顶级期刊《自然》(Nature)主刊。

太空中的高能粒子和宇宙射线长期威胁着电子设备的可靠性,而传统抗辐射方案通常依赖加装屏蔽层或冗余电路,导致系统重量、体积与功耗显著上升。针对这一瓶颈,“青鸟”系统另辟蹊径,利用仅0.68纳米厚的二维原子层半导体材料,使高能粒子可穿透器件而不造成累积损伤,从而实现本征抗辐射能力。
在轨测试期间,研究团队将“复旦大学校歌”原始手稿照片作为通信信号源,通过“青鸟”系统完成星内传输,并由卫星天线成功发送至地面站。解码结果显示,信号复原准确无误,即便经历长达九个月的空间辐射环境,其数据误码率仍低于10⁻⁸,展现出卓越的稳定性与抗干扰性能。
据测算,若部署于地球同步轨道(GEO),“青鸟”系统的理论在轨寿命可达271年,能耗不足传统硅基射频系统的五分之一,整机重量亦缩减约十分之一。这不仅有望将卫星实际服役年限从当前普遍的3年左右延长至20—30年,也为深空探测、高轨通信及星际网络构建提供了全新技术路径。
此次验证标志着国际上首次实现二维电子器件与系统在真实太空环境中的完整功能演示,正式开辟“原子层半导体太空电子学”这一新兴研究方向。随着全球对轻量化、长寿命、低功耗航天器需求激增,此类本征抗辐射技术或将重塑未来空间电子系统的架构逻辑,推动卫星互联网与深空任务进入更高效、更可持续的新阶段。