研制背景
世界上许多国家都采取卫星公用平台的设计方法，公用卫星平台只需做少量的适应性修改即可装载不同的有效载荷，以此缩短卫星研制周期，节省研制经费，提高卫星可靠性。五院坚持系列化发展思路，构建起以东三、东四S、东四、东四增强型、东五平台为代表的中国中小容量、中大容量、超大容量卫星公用平台产品体系，平台可支撑涵盖小型、中型和超大型通信卫星各个等级，业务可以覆盖通信、广播、中继等各个领域，将为加快中国航天领域快速发展和国际宇航市场开拓提供强有力的支撑。
实践二十号卫星
东方红三号在改革开放的浪潮下，国内通信卫星市场需求不断增长，孙家栋等老专家请战“要以我为主，尽快拿出通信卫星”，国务院下文明确通信卫星不外购，由中国自己制造，并由中国自行研制的长征三号甲火箭发射入轨。在只有20%的技术可以继承的情况下，五院通信卫星团队历经艰苦攻关，于1997年5月成功发射了东方红三号中容量通信卫星，扭转了我国主要依赖国外通信卫星的局面。东方红三号携带的C频段转发器数量为24个，平台发射重量为2300kg，使用寿命为8年，是我国第一颗面向全社会的民用卫星，其成功研制，实现了我国地球静止轨道卫星从自旋稳定型到三轴稳定型的飞跃。
东方红四号
21世纪初通信卫星市场增长迅猛、国际竞争激烈，东方红四号卫星平台坚持通用性、继承性、扩展性和先进性的原则，服务于国内市场和亚、非、拉美等地区的国际商业客户，在轨表现优异。
东方红四号卫星平台的发射重量5000kg，输出功率10kw，有效载荷为600-800kg，转发器数量为52路，设计寿命为15年，平台的性能与国际上同类卫星先进平台水平相当。基于公用平台设计理念，东方红四号卫星平台适用于大容量通信广播卫星、大型直播卫星、移动通信、远程教育和医疗等公益卫星、中继卫星等地球静止轨道卫星通信任务。
2004年11月，基于东方红四号卫星平台的设计方案，在尼日利亚通信卫星的竞标角逐中脱颖而出，是中国第一颗整星出口的卫星，尼日利亚通信卫星一号的成功交付用户，标志着东方红四号平台技术日趋稳定和成熟。
截至2019年底，共有25颗采用东方红四号卫星平台的通信卫星在轨稳定运行，它们覆盖亚洲、非洲中西部及南部、南美洲，覆盖全球约58%的陆地面积和80%的人口。
东方红五号
卫星平台水平决定了卫星的整体效能和应用性能，东五平台起飞重量可达8000-9000kg，载荷承载能力可达1500-1800kg，整星功率28kW以上，提供载荷功率达18kW，载荷舱的散热能力达9kW，具备120路以上转发器和14副天线的布局能力，设计寿命长达16年。东五平台创新设计理念，实现了智能化自主运行管理，采用桁架式主承力结构、多模式电推力器、可展开式热辐射器、二维二次展开半刚性太阳翼、大功率电源控制器等多项新技术，具有高承载、高功率、高热耗、高控制精度的特点，达到国际领先水平。
卫星数据
实践二十号重量达到8吨，高度近8米，两侧太阳翼展开比波音737飞机的翼展还要宽上10米。
实践二十号卫星
实践二十号卫星上携带了16项科学载荷。
为了更好地发挥实践二十号卫星的在轨验证效能，瞄准航天未来发展需求，科研单位从中国国内收集的众多搭载试验项目中，进行了多轮遴选，最终选择了以Q/V频段通信为代表的甚高通量通信载荷、激光通信、深冷回路等十余项国际领先的“前沿性、战略性”技术试验载荷，其中多项为国际或中国国内首次。
2019年12月27日，随长征五号遥三运载火箭发射升空，实践二十号卫星成功进入预定轨道。
2020年1月4日凌晨，实践二十号卫星经历7次轨道机动后，卫星成功抵达地球同步轨道。
2020年1月5日，实践二十号卫星在3.6万公里高度的地球同步轨道成功定点，定点于东经105.5°，具备了正式提供服务的能力。
结构技术
为充分适应多种载荷及扩展需求，实践二十号卫星放弃了传统的承力筒式结构，创新采用桁架结构技术，有效提升平台的承载能力（承载能力越大，平台及卫星性能越强）和适应性（可满足不同功能卫星，比如高轨通信、微波遥感、光学遥感、空间科学探测、科学试验、在轨服务等），可满足更大载荷的需求以及与不同功能卫星的适应性。
实践二十号卫星将首次开展基于形状聚合物可展结构的在轨试验，验证形状记忆复合材料的可控主动变形性能，为空间大型可变结构的研制提供新途径。
除了验证通信卫星的传输速率，作为新技术试验卫星，实践二十号还验证了最新的电推进技术。未来，这项技术有望广泛应用于各类航天器，大幅提升卫星的运行效率。
实践二十号卫星
太阳翼实践二十号上中国面积最大、展开方式最复杂太阳翼完成了“一次展开和二次二维展开”动作。实践二十号卫星拥有这副巨型太阳翼，比波音737飞机的翼展还要宽10米。作为国内首个“绷弦式”太阳翼，机电部分的重量比由以往型号的1：1下降至1：2，机电重量比为历史最低，虽然外形巨大，但“身轻如燕”。
火箭将卫星发射入轨后，不需要太多的能源，因此太阳翼第一次展开，只展开一小部分；当卫星在太空飞行约一周后，太阳翼在36000公里的地球同步轨道进行二次展开。太阳翼全部展开后面积大大增加，就能带来源源不断的超强电流供给，提供更多服务。
实践二十号卫星巨大的太阳翼能低速转动，保证始终朝向太阳，从而最大限度地获取太阳能。而带动太阳翼转动的则是一个“小关节”——太阳翼驱动机构，它能轻松驱动一百多斤的质量转动。
通信技术
甚高通量通信实践二十号卫星搭载的甚高通量通信载荷，涵盖了Q/V频段载荷、宽带柔性转发器、跳波束转发器等。使用Q/V频段相当于把所有太空高速公路拓宽了4-5倍。
跳波束技术实践二十卫星还搭载了全球领先的跳波束技术，这是该技术是国内首次在轨应用。该技术是灵活载荷的代表技术之一，可以适应业务分布的空间不均匀性和时变性。此次在轨验证成功，将大幅提升中国在该领域的国际市场竞争力。
激光通信实践二十号卫星将首次完成5.5G赫兹带宽Q/V频段星地通信试验，为当前静止轨道通信卫星用频空间开辟了新的领域。此外，卫星将首次开展高轨相干体制激光通信试验，相对直接探测体制，灵敏度更高、速率更快、抗干扰能力更强，最高速率达10Gbps，刷新了静止轨道激光通信速率新指标。实践二十号卫星搭载的激光终端，将实现于轨的星地通信，可以实现10G左右的通信容量，相比于传统的微波通信，实现了指数级的增长。
混合推进
电推进对于高轨道通信卫星来说，定点位置是不能改变的。一旦偏离预定位置，就无法提供对应区域的服务。而要想保持在这个定点位置，就需要一套推进系统提供动力。过去，这个推进系统一般是通过化学燃料作为推进剂。
电推进系统对于材料的选择，和在太空中解决高压加电等问题，都是世界级的难关。中国从上世纪70年代开始论证电推进系统，一直以来已经将近50年的时间了。此次在实践二十号上实现技术验证，对未来在深空探测等领域的航天器研制，都将起到重要作用。
实践二十号首次采用了LIPS-300电推进系统，其具有三档工作模式，如同汽车变速箱，每档输出的动力不同，这样就可以更好的满足卫星变轨、轨道位置保持和动量轮卸载等多任务需求。该技术将巨量化学燃料用特殊气体——“氙气”替换，通过将氙气电离，并在电场作用下产生高速离子流形成推力，其效率达到传统化学推进技术的十倍左右。这意味着只需要传统化学推进剂的十分之一重量，就可以实现卫星的轨道位置保持，从而大幅提升卫星有效载荷的携带量。[4]
化学推进实践二十号卫星采用混合推进系统，由化学推进和电推进提供混合动力。化学推进系统使用了最新的板式贮箱等产品和技术，确保一滴推进剂都不浪费。
降温技术
实践二十号上装备了一个“降温神器”——基于单相流体回路的可展开式热辐射器。
实践二十号卫星
实践二十号卫星顺利开展了太阳电池片标定子系统GEO轨道标定试验，成功获取了多种类型太阳电池片的性能参数，为建立中国首个标准太阳光的太阳电池标准提供了客观数据，填补了中国在太阳电池标定领域的技术空白。
实践二十号卫星已经成功完成了包括超高速激光通信技术、太赫兹技术在内的多项核心关键技术首次在轨验证。多个空间技术领域的新产品也通过了在轨测试，标志着中国航天领域多项关键技术、材料和产品达到了国际领先水平。
实践二十号卫星在轨运行并使东方红五号平台技术得到充分验证，所有试验载荷开机状态良好，核心试验全部完成。
实践二十号卫星的成功发射，标志着东五平台成熟度向前迈进了一步，为东五平台的全面推广与应用奠定了坚实基础。尤其在当下，随着商业化卫星直播、应急通信、移动通信、物联网等业务的开展，以及常规固定卫星通信事业的稳步发展，为卫星通信产业提供了丰富的需求和广阔的市场。未来，以宽带通信卫星为代表的新兴业务需求日益迫切，而实践二十号-东五平台的成功发射，可用于研制大吨位宽带通信卫星，有助增强中国在这一领域上的国际竞争力。[3]
