“材料,材料,还是特么的材料”
中国“陆地探测四号01星”是一颗具备特殊能力的高轨合成孔径雷达卫星。该卫星运行在约3.6万公里高的地球同步轨道,可以长期固定监视特定区域,实现对地球约三分之一表面的全天候观测,并具备跟踪移动目标的能力。
根据504所研究人员发表在《微波学报》上的论文,陆地探测四号01星的固态功率放大器采用了氮化镓(GaN)半导体技术。由于卫星距离地面极远,需要比低轨卫星更强的雷达发射功率,氮化镓凭借高功率、高效率和耐高温等优势,成为驱动其合成孔径雷达的重要材料。
据研究论文介绍,该卫星搭载了采用氮化镓高电子迁移率晶体管制造的固态功率放大器。单个放大器可产生约800瓦功率,多个设备组合后总输出功率超过1.8万瓦。经过两年轨道测试,这些设备被认为能够满足8年以上的使用寿命要求,并实现约50.3%的功率附加效率。
氮化镓的战略价值不仅体现在航天领域,也广泛应用于有源相控阵雷达、电子战系统和下一代军事装备。目前,中国控制着全球氮化镓产业链的重要环节,占全球原生镓产量超过95%。镓主要作为氧化铝生产过程中的副产品提取,而中国作为全球最大的铝生产国,因此拥有显著供应优势。
随着中美科技竞争加剧,中国近年来不断加强对镓出口的管控。中国商务部于2024年12月3日发布了2024年第46号公告《关于加强相关两用物项对美国出口管制的公告》,该公告的第二款明确规定:“原则上不予许可镓、锗、锑、超硬材料相关两用物项对美国出口”。随后相关限制措施暂停,暂停截止日期是2026年11月27日;但针对军事最终用途的出口禁令仍然有效。
“陆地探测四号01星”的意义不仅在于一颗卫星性能提升,更体现了现代军事和航天竞争已经从单纯装备竞争,延伸到关键材料、半导体技术和产业链控制能力的竞争。氮化镓等战略材料,正在成为大国科技与军事竞争中的重要支撑。
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