文章來源：中國(guo)航天科技(ji)集團有限公司(si) 發布時間：2021-04-27
1970年(nian)4月24日，中(zhong)(zhong)國西(xi)北的(de)(de)大漠戈(ge)壁深(shen)處(chu)，長(chang)征一號運載火箭托舉著東方(fang)紅一號衛(wei)星進入環繞地球運行的(de)(de)軌道，從此中(zhong)(zhong)國進入了(le)航(hang)天(tian)時代。彈指一揮(hui)間，50年(nian)過(guo)去了(le)。在(zai)這期間，各類衛(wei)星的(de)(de)發展是中(zhong)(zhong)國航(hang)天(tian)成長(chang)的(de)(de)重要標志(zhi)。
東方紅通信衛星血脈相承
東方(fang)紅(hong)一(yi)號衛星(xing)工程的(de)成功實施(shi)，標志(zhi)著中國的(de)運載火(huo)(huo)箭(jian)(jian)具(ju)備了將有(you)效載荷發射入軌的(de)能力。而東方(fang)紅(hong)一(yi)號衛星(xing)的(de)主要任務是在太空用無線電波編碼播發《東方(fang)紅(hong)》樂(le)曲，通過在火(huo)(huo)箭(jian)(jian)末子級上增加(jia)能夠反(fan)射太陽光的(de)圍裙(qun)，使全國人民(min)能夠一(yi)睹環(huan)繞地球運行衛星(xing)的(de)風采。
從(cong)東方(fang)紅一號衛星的(de)功能(neng)來說，可以認為(wei)是(shi)我國后來發(fa)展(zhan)的(de)通信廣播(bo)衛星的(de)最(zui)早雛(chu)形，此后，中國研制(zhi)的(de)地球(qiu)同步軌道通信衛星平臺都(dou)以“東方(fang)紅”命名。
東方紅一號衛星
從70年代后期開始，中國(guo)就啟動了通(tong)信(xin)(xin)衛(wei)星(xing)(xing)工程，而(er)東方(fang)(fang)紅二(er)號通(tong)信(xin)(xin)衛(wei)星(xing)(xing)是其(qi)重中之重。該(gai)衛(wei)星(xing)(xing)采用了我國(guo)從來沒有研(yan)制過的(de)(de)雙自旋穩定平臺，以保證通(tong)信(xin)(xin)衛(wei)星(xing)(xing)在地(di)球(qiu)上(shang)方(fang)(fang)36000公里的(de)(de)赤(chi)道上(shang)方(fang)(fang)定點成功后，其(qi)用于收發無線電(dian)通(tong)信(xin)(xin)廣播信(xin)(xin)號的(de)(de)天線能夠對準(zhun)地(di)球(qiu)。
“東方紅二號”攜帶了采用固體火箭技(ji)術的(de)(de)(de)遠地(di)(di)點(dian)發動機，當(dang)運載火箭把該衛(wei)(wei)星(xing)送(song)入(ru)近(jin)地(di)(di)點(dian)約200公里、遠地(di)(di)點(dian)約36000公里的(de)(de)(de)地(di)(di)球同(tong)步(bu)轉移(yi)軌(gui)道(dao)后(hou)，衛(wei)(wei)星(xing)能夠自己(ji)完成軌(gui)道(dao)圓(yuan)化，進入(ru)準地(di)(di)球同(tong)步(bu)軌(gui)道(dao)。此(ci)后(hou)數天，衛(wei)(wei)星(xing)需(xu)要在漂移(yi)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中多次進行軌(gui)道(dao)機動，最終實現定點(dian)于赤(chi)道(dao)上空的(de)(de)(de)指定位(wei)置。如此(ci)復雜(za)的(de)(de)(de)入(ru)軌(gui)過(guo)程(cheng)，對當(dang)時尚處起步(bu)階(jie)段(duan)的(de)(de)(de)中國航天來講，可以說是(shi)極具挑戰性的(de)(de)(de)。
1984年4月8日“東方紅二(er)號”發射成功(gong)，并(bing)經(jing)過復雜的變軌過程后定點于東經(jing)125度上(shang)空(kong)，開(kai)啟了中國的通信衛星(xing)時代。
東方紅二號甲通信衛星
1997年5月12日，東方紅三號衛(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)成(cheng)功發(fa)射，讓我國真正擁有了可以滿足經濟和社會(hui)發(fa)展對通(tong)信衛(wei)(wei)星(xing)需求的(de)(de)平(ping)臺(tai)。該(gai)衛(wei)(wei)星(xing)也是我國第一種采用(yong)(yong)三軸穩定控制方式的(de)(de)通(tong)信衛(wei)(wei)星(xing)平(ping)臺(tai)，重量超過2噸，此后該(gai)系(xi)列(lie)不斷發(fa)展，還(huan)出現了采用(yong)(yong)電(dian)推進(jin)系(xi)統的(de)(de)先進(jin)改(gai)進(jin)型平(ping)臺(tai)，為我國衛(wei)(wei)星(xing)通(tong)信產業(ye)的(de)(de)發(fa)展作出了巨大貢獻。
天鏈二號01星成功發射
在東(dong)方(fang)(fang)紅三號(hao)(hao)系(xi)列的(de)(de)基礎上，我國(guo)又研(yan)制(zhi)了(le)重量超過5噸、壽命達(da)(da)15年的(de)(de)東(dong)方(fang)(fang)紅四(si)號(hao)(hao)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)平(ping)臺(tai)(tai)。在經歷(li)了(le)首星(xing)(xing)(xing)“鑫諾二號(hao)(hao)”和(he)“尼日利亞通信衛(wei)星(xing)(xing)(xing)一(yi)號(hao)(hao)”等早期的(de)(de)挫折后(hou)，該衛(wei)星(xing)(xing)(xing)平(ping)臺(tai)(tai)取得了(le)多次連續成功，性能和(he)可靠性不(bu)斷(duan)改進，同時我國(guo)也(ye)通過該衛(wei)星(xing)(xing)(xing)系(xi)列實現了(le)整星(xing)(xing)(xing)出口、在軌交付(fu)和(he)長期正常運行的(de)(de)突破(po)，是中國(guo)成為航天大國(guo)的(de)(de)重要標(biao)志。該衛(wei)星(xing)(xing)(xing)平(ping)臺(tai)(tai)不(bu)斷(duan)改進，東(dong)方(fang)(fang)紅四(si)號(hao)(hao)增(zeng)強型平(ping)臺(tai)(tai)各方(fang)(fang)面的(de)(de)技術水(shui)準(zhun)達(da)(da)到了(le)國(guo)際先進水(shui)平(ping)。
我(wo)國新一(yi)代運載火箭長(chang)征(zheng)五號(hao)(hao)的投入使用，為發(fa)射更大型的東(dong)方紅(hong)五號(hao)(hao)衛星平臺創造了條件。2019年12月27日，基于東(dong)方紅(hong)五號(hao)(hao)衛星公用平臺的首顆(ke)新技術試驗驗證衛星——實踐二十號(hao)(hao)衛星在我(wo)國海南文昌航天(tian)發(fa)射場由長(chang)征(zheng)五號(hao)(hao)遙三火箭成功發(fa)射升空(kong)并進入預(yu)定(ding)軌道。
廠房里的實踐二十號衛星
東(dong)(dong)方紅五(wu)號衛星(xing)(xing)平臺(tai)的(de)立項(xiang)之(zhi)路(lu)，走了(le)整(zheng)整(zheng)10年。作(zuo)為我國(guo)下一(yi)代地(di)球同步軌道大(da)型衛星(xing)(xing)公用平臺(tai)，東(dong)(dong)五(wu)平臺(tai)注定要成(cheng)為中國(guo)衛星(xing)(xing)研制歷史上的(de)又(you)一(yi)座里程(cheng)碑。相比之(zhi)前的(de)東(dong)(dong)方紅“家族”，東(dong)(dong)五(wu)平臺(tai)衛星(xing)(xing)可謂更大(da)、更高(gao)、更強，指標領先國(guo)際(ji)，具有“高(gao)承載、高(gao)功率、高(gao)散熱、高(gao)控(kong)制精(jing)度”等(deng)特點(dian)，主要滿足未(wei)來(lai)近20年內通信、微(wei)波遙感和光學遙感等(deng)載荷對(dui)衛星(xing)(xing)平臺(tai)的(de)需求，使(shi)其躋身國(guo)際(ji)一(yi)流衛星(xing)(xing)平臺(tai)之(zhi)列。
北斗導航衛星穩步前行
人類航天技術的發展(zhan)已經進入到(dao)實用化(hua)階(jie)段(duan)，除了(le)通信衛星外，導航衛星作為大(da)國重器扮演著越來越重要的角色，世界(jie)各航天大(da)國無一例外地發展(zhan)了(le)本國的全球(qiu)或區域(yu)衛星導航系統。
東方紅三號衛(wei)(wei)星(xing)平臺為(wei)我國的(de)(de)導航(hang)(hang)衛(wei)(wei)星(xing)發展(zhan)創(chuang)造了(le)(le)(le)一個很高的(de)(de)起(qi)點。北(bei)(bei)斗(dou)一號導航(hang)(hang)衛(wei)(wei)星(xing)采(cai)用了(le)(le)(le)有(you)源定位(wei)體(ti)制，需要(yao)用戶向(xiang)衛(wei)(wei)星(xing)提出請求后，通(tong)過衛(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)應答(da)實現用戶的(de)(de)準確定位(wei)，其缺(que)點是(shi)能夠(gou)服(fu)務的(de)(de)數量有(you)限，但(dan)好處是(shi)只(zhi)需要(yao)兩(liang)顆衛(wei)(wei)星(xing)就能夠(gou)實現導航(hang)(hang)定位(wei)。它作(zuo)(zuo)為(wei)我國導航(hang)(hang)衛(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)試驗(yan)系(xi)統(tong)，對于(yu)后續新一代北(bei)(bei)斗(dou)衛(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)發展(zhan)起(qi)到了(le)(le)(le)很好的(de)(de)技(ji)術積(ji)累作(zuo)(zuo)用。2000年兩(liang)顆北(bei)(bei)斗(dou)衛(wei)(wei)星(xing)升空，當年即(ji)可提供導航(hang)(hang)服(fu)務。不同于(yu)其他(ta)國家的(de)(de)導航(hang)(hang)衛(wei)(wei)星(xing)，北(bei)(bei)斗(dou)系(xi)統(tong)獨有(you)的(de)(de)短報文(wen)服(fu)務，在(zai)汶川地震等搶險救災中發揮了(le)(le)(le)重要(yao)作(zuo)(zuo)用。
從北斗二號(hao)(hao)衛(wei)星(xing)(xing)開始，我國采用(yong)了(le)與美國的(de)(de)(de)GPS、俄羅斯的(de)(de)(de)格(ge)洛(luo)納斯以及歐洲的(de)(de)(de)伽(jia)利略系統相同的(de)(de)(de)被(bei)動定位(wei)體制(zhi)，通過(guo)地(di)面用(yong)戶接收4顆(ke)以上導(dao)航(hang)衛(wei)星(xing)(xing)播發的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)位(wei)置(zhi)和(he)時(shi)間(jian)信(xin)息，就(jiu)能(neng)解(jie)算出(chu)自己的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)和(he)時(shi)間(jian)，理論上能(neng)夠支持無限多用(yong)戶。而北斗二號(hao)(hao)系統繼續采用(yong)成熟(shu)的(de)(de)(de)東方紅三號(hao)(hao)衛(wei)星(xing)(xing)平臺，具有地(di)球(qiu)靜(jing)止軌道和(he)傾斜地(di)球(qiu)同步軌道兩種軌道類(lei)型，導(dao)航(hang)信(xin)號(hao)(hao)能(neng)夠覆蓋整個(ge)亞太地(di)區，同時(shi)保留(liu)了(le)具有自身鮮明特色的(de)(de)(de)短(duan)報(bao)文服務。
在北斗(dou)二(er)號的基礎上，北斗(dou)三(san)號系統(tong)采用了(le)相同(tong)的定(ding)位原理，向全球(qiu)系統(tong)邁進(jin)。通過與長征三(san)號甲系列(lie)運(yun)載火箭配(pei)套的遠征上面級(ji)結合，衛(wei)星(xing)(xing)自身不再承擔軌(gui)道圓化的任務，從而使衛(wei)星(xing)(xing)能(neng)夠做得更小(xiao)。這(zhe)一代衛(wei)星(xing)(xing)增加了(le)高度約兩萬公里(li)的24顆衛(wei)星(xing)(xing)以覆蓋全球(qiu)用戶，同(tong)時保留(liu)了(le)地(di)(di)球(qiu)靜止軌(gui)道、傾(qing)斜地(di)(di)球(qiu)同(tong)步軌(gui)道等軌(gui)位上的衛(wei)星(xing)(xing)，可以確保亞太(tai)地(di)(di)區有(you)更多的導航衛(wei)星(xing)(xing)覆蓋。該(gai)系統(tong)采用了(le)氫原子鐘、星(xing)(xing)間通信鏈路等先進(jin)技術，已(yi)經(jing)能(neng)夠與世界上主要的先進(jin)導航衛(wei)星(xing)(xing)系統(tong)并駕齊驅(qu)，并繼續保留(liu)和(he)拓展短報文等突出的自身特色功能(neng)。
對地觀測衛星大顯身手
在整個航天產業(ye)中，對(dui)地觀測衛星(xing)始終是重中之重，并且在國民經濟中扮演著不可或缺的(de)重要(yao)角色。
我(wo)國(guo)從上世紀70年代開始研制的返回式衛(wei)星，將對地遙感成(cheng)像(xiang)作(zuo)為(wei)其重要的任務使命，為(wei)我(wo)國(guo)衛(wei)星遙感成(cheng)像(xiang)技術積累了寶貴的經驗。
氣象衛(wei)(wei)(wei)星是一(yi)(yi)類特殊(shu)的(de)(de)對地觀(guan)測衛(wei)(wei)(wei)星。1988年，長征四號甲運載火箭(jian)將(jiang)我國(guo)第(di)(di)一(yi)(yi)顆(ke)氣象衛(wei)(wei)(wei)星“風云一(yi)(yi)號”發(fa)射入軌。這(zhe)不但是我國(guo)第(di)(di)一(yi)(yi)顆(ke)氣象衛(wei)(wei)(wei)星，也是我國(guo)第(di)(di)一(yi)(yi)顆(ke)傳輸(shu)型對地觀(guan)測衛(wei)(wei)(wei)星，其獲取的(de)(de)觀(guan)測數據不再像返回(hui)式(shi)衛(wei)(wei)(wei)星那樣必須通(tong)過膠(jiao)卷回(hui)收才(cai)能(neng)得到(dao)，而是通(tong)過衛(wei)(wei)(wei)星的(de)(de)數傳系(xi)統直接(jie)發(fa)回(hui)地面。這(zhe)不但提高了(le)(le)數據獲取的(de)(de)效率和時效性，也為后來發(fa)展其他(ta)類型的(de)(de)遙感衛(wei)(wei)(wei)星提供(gong)了(le)(le)很好的(de)(de)技術(shu)儲備。
此后(hou)，我國發展的(de)“資(zi)源”系列對(dui)地(di)遙(yao)感(gan)衛(wei)(wei)星(xing)，為各領域提供(gong)了(le)大量(liang)的(de)衛(wei)(wei)星(xing)圖像。中巴資(zi)源衛(wei)(wei)星(xing)的(de)遙(yao)感(gan)數據影(ying)像甚至能夠為亞馬遜河流(liu)域的(de)漁(yu)民提供(gong)服務(wu)。
資源衛星農田監測
經過幾十(shi)年的(de)發展(zhan)，我(wo)國的(de)遙(yao)感衛星系(xi)列已經從單色走(zou)向全色，并向多光譜、高(gao)光譜發展(zhan)。除了光學遙(yao)感衛星，同時也(ye)有了合成(cheng)孔徑雷達遙(yao)感衛星。除了低地(di)球(qiu)軌道的(de)遙(yao)感衛星，也(ye)有了位(wei)于地(di)球(qiu)靜止軌道的(de)高(gao)軌成(cheng)像衛星。
“高分工程(cheng)”作為(wei)(wei)國(guo)(guo)(guo)家的(de)重大(da)工程(cheng)，正在形成完整的(de)國(guo)(guo)(guo)家空間基礎設施，為(wei)(wei)國(guo)(guo)(guo)民經濟和社會(hui)發(fa)展貢獻(xian)更(geng)大(da)的(de)力量(liang)。而作為(wei)(wei)對地(di)觀(guan)測衛(wei)星的(de)重要組成部分，商業遙(yao)(yao)感(gan)衛(wei)星逐漸發(fa)展起(qi)來，很多中(zhong)小企(qi)業也(ye)加入這一(yi)行(xing)業中(zhong)。而遙(yao)(yao)感(gan)數據的(de)處(chu)理、分發(fa)，也(ye)形成了(le)龐大(da)的(de)下(xia)游產業，從(cong)各方(fang)面滿足用(yong)戶的(de)需求。
科學探測衛星方興未艾
除了(le)上述直接(jie)服務(wu)于(yu)國(guo)(guo)(guo)民經(jing)濟(ji)的“通、導、遙”衛(wei)(wei)(wei)星(xing)之外，2003年和2004年發射的“雙(shuang)星(xing)計劃(hua)”衛(wei)(wei)(wei)星(xing)（我國(guo)(guo)(guo)與歐洲合作），是我國(guo)(guo)(guo)首次研制(zhi)的專門用于(yu)空間科學研究的衛(wei)(wei)(wei)星(xing)。而以東方(fang)紅三號(hao)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)平(ping)臺為基礎研制(zhi)的“嫦(chang)娥(e)一號(hao)”和“嫦(chang)娥(e)二(er)號(hao)”，則使我國(guo)(guo)(guo)正式加入了(le)月球(qiu)(qiu)探測的俱樂部。“嫦(chang)娥(e)三號(hao)”和“嫦(chang)娥(e)四號(hao)”分別(bie)實現(xian)了(le)我國(guo)(guo)(guo)首次月面軟(ruan)著陸(lu)和世(shi)界首次月球(qiu)(qiu)背面軟(ruan)著陸(lu)。
嫦娥四號著陸器
21世紀以(yi)來(lai)(lai)，我國(guo)在科學(xue)(xue)探(tan)(tan)(tan)測(ce)與技術測(ce)試衛(wei)星(xing)領域得以(yi)蓬勃(bo)發(fa)展，包括墨子號(hao)量子科學(xue)(xue)試驗衛(wei)星(xing)、悟空號(hao)暗(an)物質(zhi)粒(li)子探(tan)(tan)(tan)測(ce)衛(wei)星(xing)、慧眼號(hao)硬X射線調制望遠(yuan)鏡等，都取得了相當多(duo)的(de)(de)學(xue)(xue)術成果。未來(lai)(lai)，我國(guo)還將(jiang)發(fa)射更(geng)多(duo)空間環境監測(ce)、太陽探(tan)(tan)(tan)測(ce)和空間天(tian)文學(xue)(xue)研究的(de)(de)衛(wei)星(xing)，它們與前面提到的(de)(de)通信衛(wei)星(xing)、導航(hang)衛(wei)星(xing)和遙感衛(wei)星(xing)一起，將(jiang)成為中國(guo)從航(hang)天(tian)大國(guo)到航(hang)天(tian)強國(guo)邁進的(de)(de)重要里程(cheng)碑。
除了上述衛星(xing)之外(wai)，我(wo)國(guo)(guo)載人航天(tian)領域研(yan)制的(de)神舟(zhou)(zhou)載人飛船、天(tian)舟(zhou)(zhou)貨運(yun)飛船、天(tian)宮一(yi)號(hao)(hao)/二(er)(er)號(hao)(hao)空(kong)間(jian)實驗室(shi)和即將拉開帷幕的(de)空(kong)間(jian)站，都大量繼承了我(wo)國(guo)(guo)在衛星(xing)領域研(yan)發(fa)的(de)各項(xiang)技術，這些航天(tian)器可以看作是一(yi)些特(te)殊類型的(de)衛星(xing)。從1999年(nian)神舟(zhou)(zhou)一(yi)號(hao)(hao)飛船的(de)試驗性發(fa)射，到現在已經(jing)走過了二(er)(er)十多年(nian)的(de)歷程，取得了舉世矚目的(de)成就(jiu)。中國(guo)(guo)的(de)空(kong)間(jian)站也(ye)將成為國(guo)(guo)家級(ji)的(de)空(kong)間(jian)實驗室(shi)，不但(dan)在空(kong)間(jian)科(ke)學研(yan)究方(fang)面(mian)大顯身(shen)手(shou)，同時也(ye)將作為一(yi)張醒目的(de)“國(guo)(guo)家名片”，在國(guo)(guo)際(ji)合作方(fang)面(mian)發(fa)揮重要的(de)作用。
【責任編(bian)輯：李子紅】
