太空环境的严苛性长期考验着航天器电子系统。在距地表数百至数万公里的轨道上，卫星必须在高能粒子辐射、极端温差与真空等多重因素叠加下保持稳定运行。传统加固方案通常通过增加屏蔽层、冗余设计等方式提升抗辐射能力，但往往带来质量增加、体积变大、功耗上升等代价，进而影响运载成本、在轨寿命与任务效率。随着全球卫星互联网加速建设、深空探测任务日益频繁，如何在可靠性不打折的前提下实现卫星轻量化、长寿命与低功耗，成为行业面临的关键课题。复旦大学周鹏、马顺利团队的突破，来自材料层面的创新。研究团队引入原子层级的新型半导体材料，从芯片物理结构与抗辐射机理上进行重构。相较传统硅基芯片在高能粒子轰击下容易出现的单粒子翻转效应，原子层材料具备更强的抗干扰能力，可在辐射环境中维持器件工作稳定。该技术被命名为“青鸟”系统，并于2025年随低地球轨道卫星升空，在轨运行期间完成多项关键验证。 在轨验证的结果意义明确。“青鸟”系统以复旦大学校歌手稿照片作为通信信号源，实现了太空与地面的稳定数据传输。更关键的是，在连续九个多月的辐射暴露后，系统信号传输仍保持清晰准确，未见明显衰减或失效迹象。这表明原子层半导体材料在真实空间环境下具备可靠性与稳定性，也意味着该技术从理论研究与地面模拟，更走到了在轨应用验证。 从性能指标看，此突破的应用价值突出。数据显示，采用新型原子层材料的卫星电子系统在同步轨道的理论工作寿命可达数百年，相比传统系统通常十年至二十年的寿命实现明显提高。同时，该系统能耗仅为传统加固系统的几分之一，意味着卫星可使用更小容量的电池或太阳能电池板，从而减轻整星质量、降低发射成本。轻量化、长寿命与低功耗的协同，将增强卫星的经济性与任务执行能力。 这一成果对我国航天产业发展至关重要。当前全球卫星互联网竞争加剧，我国正推进北斗系统持续完善，并加快新一代通信卫星部署。原子层抗辐射芯片技术的突破，为卫星系统的自主可控与性能升级提供了关键支撑。面对可靠性要求更高的深空探测任务，新技术有望降低任务风险、提升探测效率。同时，该技术还可用于航天器电源管理、数据处理、通信中继等关键环节，具备进一步拓展应用的空间。
从东方红一号到北斗全球组网，中国航天始终在探索与突破中前进；“青鸟”系统的成功在轨验证再次说明，基础研究的原创性创新，是破解关键核心技术瓶颈的重要路径。当科研成果真正走向太空，我们看到的不只是一次技术进步，也是一种面向星辰大海的持续追问。这项跨越实验室与太空的探索，正在为人类拓展宇宙探测能力提供新的可能。