（问题）面向深空探测、高轨卫星与星载通信等任务，空间电子器件长期处于高能粒子、宇宙射线等复杂辐射环境中，容易出现参数漂移、性能退化甚至功能失效。与地面装备不同，航天器轨维护极为困难，一旦关键电子系统故障，任务风险会显著上升，成本随之增加，严重时可能导致科学或工程目标无法实现。随着卫星平台向小型化、组网化、智能化演进，传统“以堆料换可靠”的加固路线矛盾更加突出：加厚屏蔽、叠加冗余虽能提高抗辐射能力，却往往同步推高重量、体积和功耗，限制卫星寿命与载荷能力释放。 （原因）长期以来，行业的抗辐射策略主要依靠结构屏蔽和系统冗余，本质是对辐射风险的“外部对抗”。但在星座化部署、低成本快速迭代的趋势下，平台资源更紧、功耗预算更严，传统方案的边际收益正在下降。，新材料与新器件在实验室层面虽展现潜力，但从地面实验走向太空应用仍存在关键鸿沟：地面加速辐照与仿真计算难以完整复现真实空间辐射场的粒子谱、能量分布及长期累积效应，尤其难覆盖复杂工况下的系统级耦合问题。由于缺少在轨实证数据，二维材料器件的工程化评估与可靠性建模长期受限，影响其从概念验证走向航天任务应用。 （影响）在这个背景下，复旦大学集成电路与微纳电子创新学院、集成芯片与系统全国重点实验室周鹏—马顺利团队研制的“青鸟”原子层半导体抗辐射射频通信系统，依托2024年9月24日发射的“复旦一号（澜湄未来星）”卫星平台开展在轨试验，完成基于二维电子器件与系统的在轨验证。涉及的成果以《面向星载通信的原子层级抗辐射射频系统》为题，于北京时间2026年1月29日发表于《自然》主刊。该研究以系统级在轨运行数据，直接检验原子层器件在真实宇宙辐射环境下的稳定性与可靠性，填补二维电子器件太空在轨验证的空白，并在工程层面提出“原子层半导体太空电子学”的新方向。 值得关注的是，团队从辐射损伤的物理机制出发给出理论推导：原子层级超薄材料在辐射诱导损伤累积上具备先天优势，因此具有实现“空间辐射免疫”的潜力。相比传统加固路线，这一路径强调材料与器件结构的本征抗辐射能力，有望在不显著增加重量与功耗的前提下提升系统可靠性，从源头缓解“可靠性—资源消耗”的矛盾。除工程意义外，“青鸟”系统还完成以“复旦大学校歌”为信号的太空通信传输，用实际运行向我国航天事业早期探索致敬，体现科研创新与精神传承的结合。 （对策）从推动空间电子技术体系升级看，此次在轨验证带来三点启示：一是以任务需求牵引材料—器件—电路—系统的协同设计，将抗辐射能力嵌入器件与系统架构，而不是主要依赖后端补偿；二是加强在轨试验平台与标准化验证体系建设，形成可复用的数据链路与评估方法，为新器件、新系统的工程化“准入”提供依据；三是推动产学研用协同，用在轨数据反哺器件模型、可靠性评估与工艺迭代，提升从实验室样机到航天产品的转化效率。面向未来卫星互联网与深空任务，低功耗、小体积与高可靠将同时成为硬指标，新一代抗辐射方案需要在系统综合效能上实现“增量”，而不是以资源消耗进行“置换”。 （前景）业内普遍认为，随着深空探测距离拉长、任务周期延伸以及星座系统数量快速增长，空间电子将进入“以可靠性支撑规模化”的阶段。原子层半导体抗辐射电子技术若能在更长时间尺度、更复杂任务场景中持续验证稳定性，并形成可工程复制的设计与制造链条，可能在深空探测、高轨卫星、星际通信等前沿任务中展现竞争力。更重要的是，该方向为二维材料走向高价值航天应用提供了可行路径：用在轨数据建立信心，以系统示范带动生态完善，推动相关技术从科研成果向工程能力转化。对我国而言，围绕关键材料、核心器件与星载系统的自主可控与迭代升级，将为提升空间基础设施韧性、拓展探索边界提供更坚实的技术支撑。
从东方红一号到“青鸟”系统，中国航天人以半个多世纪的坚守与创新，在浩瀚太空持续书写新篇章。“青鸟”的成功不仅反映了一项关键技术突破，也预示着人类开展宇宙探索的技术路径可能出现新的变化。面向未来，中国科技工作者将继续坚持自主创新，为人类和平利用太空贡献更多中国智慧与中国方案。