问题——太空任务对电子系统可靠性的“硬约束”日益突出；地球近地轨道到地球同步轨道乃至深空环境中，高能粒子、宇宙射线及伽马射线等辐射长期存，可能引发电子器件阈值漂移、性能衰减甚至系统失效。随着航天器在轨运行周期延长、任务复杂度提升，一旦通信或存算系统出现故障，维修难、替换成本高，可靠性成为影响长期在轨服务与深空探测的关键因素之一。 原因——传统硅基方案在“加固”与“负担”之间难以兼得。长期以来，提高抗辐射能力主要依靠两条路径：一是加装金属屏蔽等防护结构，二是通过多机备份与冗余设计降低失效风险。这些措施能提升安全裕度，但通常以重量、体积和功耗为代价。当前航天系统强调轻量化、低功耗、低成本与智能化，尤其在卫星互联网、深空探测和在轨计算等任务中，载荷资源更紧张。随着高性能通信与计算需求增长，若仍主要依赖“厚防护+高冗余”，容易推高发射成本、加剧能源与资源分配压力，限制系统能力扩展。 影响——新材料与新器件体系可能重塑星载通信和太空计算的技术底座。复旦大学集成电路与微纳电子创新学院周鹏—马顺利团队提出并研制的“青鸟”原子层半导体抗辐射通信系统，依托“复旦一号（澜湄未来星）”卫星平台完成在轨验证。公开结果显示，该系统在轨运行后仍能稳定回传信号，通信误码率保持较低水平，表现出较好的长期稳定性。其核心在于以原子层半导体材料构建关键功能层，厚度达到单原子或少数原子量级，利用材料物理特性降低辐射损伤的累积效应，从源头减少“辐射导致性能退化”的风险。相比传统路径，这个思路更强调降低受损概率与累积效应，而非主要依靠外部屏蔽来抵御辐射。 对策——以“材料—器件—系统”共同推进抗辐射能力与工程可用性统一。研究团队以单层二硫化钼等材料为核心构建超薄功能层器件，并在系统级完成星载通信链路验证。公开信息显示，该系统具备低功耗特点，在不依赖厚重屏蔽与大量备份的情况下实现稳定通信；在寿命预期上，研究认为其在辐射更严苛的轨道环境中具备更长寿命潜力。对航天工程而言，这意味着在同等资源约束下，未来有望配置更强的通信能力或搭载更多功能载荷，推动星座部署、长期运行与多任务协同。同时，在轨实测完成关键验证，也有助于缩短新器件从实验室走向航天应用的转化链条，提升产业化与规模化应用的可信度。 前景——面向深空探测与太空算力，原子层器件或成为关键增量技术之一。全球对星载智能化、在轨处理与分布式计算的需求持续上升，通信系统是数据链路与任务协同基础设施。若低功耗、高可靠、可长期在轨运行的器件体系继续成熟，将有望支撑更大规模的星间通信网络与在轨计算节点，提升任务自治能力与数据处理效率。同时，新器件体系的工程化仍需在制造一致性、封装互连、系统级抗扰性评估以及标准与验证体系等持续完善。随着后续在更多轨道环境、不同任务周期与更复杂系统中的验证推进，有关技术的适用边界与规模化部署路径将更为清晰。
这项科技创新带来的启示是：突破关键技术瓶颈，需要在材料与体系上寻找新的解法；当全球航天界仍在权衡辐射防护与载荷资源时，中国科研团队提供了以原子层材料降低辐射损伤累积的另一种路径，为轻量化、低功耗的星载通信与在轨计算打开了新的可能。（完）