“青鸟系统向1970年4月24日发射的东方红1号致敬，完成了以‘复旦大学校歌’为信号的太空通信传输。”研究团队将校歌手稿照片存入系统存储器，经过太空传输返回地面，信号复原准确无误。

更令人惊叹的是，研究团队透露，即使在辐射环境更为恶劣的地球同步轨道上，“青鸟”系统的理论在轨寿命预计可达271年，较传统硅基系统提升两个数量级。

从材料本源解决辐射难题

太空，并非一片寂静的真空。高能粒子、宇宙射线等空间辐射无处不在，它们如同隐形的子弹，极易引发电子器件性能退化甚至灾难性故障，严重威胁航天器在轨寿命。

太空中的电子系统一旦失效，几乎无法维修，高昂的替换成本往往令任务难以为继。这正是太空电子设备面临的核心挑战：辐射环境对电子器件的破坏是永久性且致命的。

当前主流的抗辐射方案主要依靠增加屏蔽层或采用冗余加固电路。这种方法虽能提升可靠性，但付出了体积增大、重量上升、功耗攀升的代价。

例如，传统硅基电子系统在无特殊防护的情况下，平均在轨寿命仅约三年。对于需要长寿命运行的卫星星座和深空探测任务来说，这一限制成为了技术瓶颈。

随着人类太空探索不断刷新边界——从“天问一号”探测器的火星探索到新一代全球通信网络卫星星座的编织，对高性能通信系统的需求日益增长。航天系统正朝着“轻量化、智能化、低成本” 方向发展，传统抗辐射技术已难以满足未来需求。

复旦大学周鹏-马顺利团队从粒子辐射损伤的物理机制出发，开辟了一条全新的技术路径。他们发现：原子层级二维材料具备天然的抗辐射优势。

“研究团队从粒子辐射损伤的物理机制出发，揭示了原子层级材料的辐射免疫机制。”该发现不仅解决了技术难题，更开辟了“原子层半导体太空电子学”的创新领域。

与传统方案不同，“青鸟”系统从材料本身入手，而非依赖外部防护。团队基于成熟的晶圆级二维工艺，设计并制备了4英寸基于单层二硫化钼的抗辐射集成射频系统，工作频率覆盖12~18 GHz，直接应用于星载通信。

在轨实验中，“青鸟”二维射频通信系统搭载“复旦一号”卫星成功发射到距地球约517公里的低地球轨道。系统在轨运行9个月后，传输数据的误码率仍低于10的负8次方，展现了优异的抗辐射性和长期稳定性。

在功耗方面，“青鸟”系统同样表现卓越。其射频链路功耗不足传统硅基系统的五分之一，显著降低了对星载能源的需求。

该系统实现了超长寿命与超低功耗的两大核心优势，使它在深空探测、高轨卫星等长周期、能源受限任务中具有独特竞争力。

重新定义太空经济基础

“青鸟”系统的成功验证，可能重塑整个太空产业的经济模型。卫星制造和运营中最昂贵的部分往往来自于发射成本（与重量直接相关）和寿命不确定性带来的风险。

如果卫星能变得更轻、更耐用、更省电，那么太空经济的商业模式将被彻底改变。

传统卫星制造必须在抗辐射加固和重量之间找到平衡。而原子层半导体技术则从根本上改变了这一等式，它通过材料本身的特性而非外部加固来实现抗辐射性能。

卫星互联网星座的建设和运营将直接受益。目前低轨道通信卫星星座的规模不断扩大，系统可靠性和寿命成为竞争关键。“青鸟”技术有望大幅降低卫星互联网的运营成本和维护需求。

深空探测任务也将获得新的可能性。随着人类计划重返月球并探索火星，对长时间太空任务中的电子系统可靠性提出了更高要求。原子层半导体技术可为这些长期任务提供更可靠的电子平台。

这项技术的应用不仅限于太空。研究团队指出，该技术的抗辐射特性也适用于地面极端环境，如核电站监测、核聚变装置内部探测、危险环境救援机器人等领域，在脑机接口、柔性电子等前沿方向同样备受关注。

“青鸟”系统的突破，展现了中国半导体产业在特定领域的创新能力。面对传统硅基半导体领域的国际竞争格局，中国科研团队选择在新兴的原子层半导体领域开辟新赛道。

复旦大学团队的研究工作依托集成芯片与系统全国重点实验室等平台开展，获得了科技部、教育部、国家自然科学基金委等多个项目的支持。这种产学研深度融合的模式为创新提供了坚实基础。

二维材料作为半导体行业的前沿领域，全球研究机构几乎处于同一起跑线。中国科学家此次在太空中完成在轨验证，标志着在这一未来赛道上占据了有利位置。

“这一突破标志着人类向构建高可靠、轻量化太空电子系统迈出关键一步。”研究团队表示，基于原子层半导体的抗辐射电子技术有望在支撑下一代卫星互联网、深空探测乃至地外基地建设中发挥重要作用。

随着未来太空基础设施的重要性日益凸显，太空电子技术将成为战略高地。中国科学家在这一领域的率先突破，有望为国家航天事业和半导体产业带来双重跨越式发展。