文章來源：中國航天科技集(ji)團有限公司 發(fa)布時間：2021-04-27
1970年(nian)4月24日，中(zhong)國(guo)(guo)西北(bei)的(de)大漠戈壁深處，長征一號運載火箭托舉著東方紅一號衛星(xing)進入(ru)環繞(rao)地球運行(xing)的(de)軌(gui)道，從(cong)此中(zhong)國(guo)(guo)進入(ru)了(le)航(hang)天(tian)時代。彈指(zhi)一揮間(jian)，50年(nian)過去(qu)了(le)。在(zai)這(zhe)期間(jian)，各類衛星(xing)的(de)發(fa)展是中(zhong)國(guo)(guo)航(hang)天(tian)成(cheng)長的(de)重要標志。
東方紅通信衛星血脈相承
東方(fang)紅(hong)一(yi)號(hao)衛(wei)(wei)星工程的成(cheng)功實施，標志著(zhu)中國(guo)的運(yun)載火(huo)箭具備了將有效載荷發(fa)射入軌(gui)的能(neng)力(li)。而(er)東方(fang)紅(hong)一(yi)號(hao)衛(wei)(wei)星的主要任務是在太空用(yong)無線(xian)電波編碼(ma)播發(fa)《東方(fang)紅(hong)》樂曲，通(tong)過在火(huo)箭末子級上(shang)增加能(neng)夠(gou)反(fan)射太陽(yang)光(guang)的圍裙，使全國(guo)人(ren)民(min)能(neng)夠(gou)一(yi)睹環繞(rao)地球運(yun)行衛(wei)(wei)星的風采(cai)。
從東(dong)(dong)方紅(hong)一號衛(wei)星的(de)功能來說(shuo)，可以認為是我國后來發展(zhan)的(de)通(tong)(tong)信(xin)廣播衛(wei)星的(de)最(zui)早雛形(xing)，此后，中國研制的(de)地球同(tong)步軌道通(tong)(tong)信(xin)衛(wei)星平臺都以“東(dong)(dong)方紅(hong)”命名。
東方紅一號衛星
從(cong)70年代后(hou)期開始(shi)，中國(guo)就啟(qi)動了通(tong)信衛星工程，而東方紅二號通(tong)信衛星是(shi)其(qi)重中之重。該衛星采用了我國(guo)從(cong)來(lai)沒有研制過的雙(shuang)自旋(xuan)穩定(ding)平臺，以(yi)保證通(tong)信衛星在地球上方36000公里的赤道上方定(ding)點成功(gong)后(hou)，其(qi)用于收發無線(xian)電(dian)通(tong)信廣播信號的天線(xian)能夠對準地球。
“東方(fang)紅(hong)二號”攜帶(dai)了采用(yong)固體火箭技術的(de)遠地(di)點發動機，當運載火箭把該衛星(xing)送入近(jin)地(di)點約(yue)(yue)200公里(li)(li)、遠地(di)點約(yue)(yue)36000公里(li)(li)的(de)地(di)球(qiu)同步轉(zhuan)移軌(gui)道后，衛星(xing)能夠自己完成軌(gui)道圓化，進入準(zhun)地(di)球(qiu)同步軌(gui)道。此后數天，衛星(xing)需要在漂移的(de)過程(cheng)中多次進行(xing)軌(gui)道機動，最終實現定點于(yu)赤道上空的(de)指定位置。如此復雜的(de)入軌(gui)過程(cheng)，對(dui)當時(shi)尚(shang)處起步階(jie)段的(de)中國航天來講(jiang)，可以說(shuo)是極(ji)具挑戰性的(de)。
1984年4月8日“東方紅(hong)二號”發射成(cheng)功，并(bing)經過復雜的(de)變軌過程后定點于東經125度(du)上空(kong)，開啟了中國的(de)通信衛星時代。
東方紅二號甲通信衛星
1997年5月(yue)12日，東方(fang)紅三(san)號(hao)衛(wei)星的(de)(de)成功發射，讓我國(guo)真(zhen)正擁有了可以滿(man)足經濟和社會發展(zhan)對通信衛(wei)星需(xu)求(qiu)的(de)(de)平(ping)臺。該衛(wei)星也是我國(guo)第一種(zhong)采用(yong)三(san)軸穩(wen)定(ding)控(kong)制方(fang)式的(de)(de)通信衛(wei)星平(ping)臺，重量超過2噸(dun)，此后該系(xi)(xi)列(lie)不斷(duan)發展(zhan)，還(huan)出現了采用(yong)電推進系(xi)(xi)統的(de)(de)先進改(gai)進型平(ping)臺，為我國(guo)衛(wei)星通信產(chan)業的(de)(de)發展(zhan)作(zuo)出了巨大貢獻。
天鏈二號01星成功發射
在(zai)東(dong)方(fang)紅三(san)號(hao)系列的(de)基礎上，我國(guo)又研制了(le)重(zhong)量超(chao)過(guo)5噸、壽命達15年的(de)東(dong)方(fang)紅四號(hao)衛(wei)星(xing)平(ping)臺。在(zai)經歷了(le)首(shou)星(xing)“鑫諾二號(hao)”和(he)“尼日(ri)利(li)亞通信衛(wei)星(xing)一號(hao)”等早期(qi)的(de)挫折后，該(gai)衛(wei)星(xing)平(ping)臺取(qu)得了(le)多次連(lian)續成功(gong)，性(xing)能和(he)可(ke)靠性(xing)不(bu)斷改進(jin)，同時(shi)我國(guo)也(ye)通過(guo)該(gai)衛(wei)星(xing)系列實現了(le)整星(xing)出口、在(zai)軌交付和(he)長期(qi)正常運行的(de)突破，是中國(guo)成為(wei)航天(tian)大國(guo)的(de)重(zhong)要標(biao)志(zhi)。該(gai)衛(wei)星(xing)平(ping)臺不(bu)斷改進(jin)，東(dong)方(fang)紅四號(hao)增(zeng)強型平(ping)臺各方(fang)面的(de)技(ji)術水(shui)準達到(dao)了(le)國(guo)際(ji)先進(jin)水(shui)平(ping)。
我國(guo)新一(yi)代運(yun)載火箭長征五號(hao)的投入(ru)使(shi)用，為(wei)發(fa)射更(geng)大(da)型的東方(fang)紅五號(hao)衛(wei)星(xing)(xing)平(ping)臺創造(zao)了(le)條件。2019年12月27日，基于(yu)東方(fang)紅五號(hao)衛(wei)星(xing)(xing)公用平(ping)臺的首顆新技術試驗驗證(zheng)衛(wei)星(xing)(xing)——實踐二十號(hao)衛(wei)星(xing)(xing)在我國(guo)海(hai)南文昌(chang)航(hang)天發(fa)射場由(you)長征五號(hao)遙三(san)火箭成(cheng)功發(fa)射升空(kong)并進入(ru)預定軌道。
廠房里的實踐二十號衛星
東(dong)方(fang)紅五(wu)號衛(wei)星(xing)(xing)平(ping)(ping)(ping)臺(tai)(tai)的立項之(zhi)路，走(zou)了(le)整整10年。作為我國(guo)(guo)下一(yi)(yi)(yi)代(dai)地球(qiu)同步軌道大型衛(wei)星(xing)(xing)公用平(ping)(ping)(ping)臺(tai)(tai)，東(dong)五(wu)平(ping)(ping)(ping)臺(tai)(tai)注(zhu)定要成為中國(guo)(guo)衛(wei)星(xing)(xing)研(yan)制歷史上(shang)的又一(yi)(yi)(yi)座里程碑(bei)。相比之(zhi)前的東(dong)方(fang)紅“家(jia)族”，東(dong)五(wu)平(ping)(ping)(ping)臺(tai)(tai)衛(wei)星(xing)(xing)可(ke)謂更大、更高、更強，指標領先國(guo)(guo)際(ji)，具有“高承(cheng)載、高功率、高散熱、高控(kong)制精(jing)度”等特點，主要滿足(zu)未來近20年內通信、微波遙(yao)感和光學遙(yao)感等載荷對衛(wei)星(xing)(xing)平(ping)(ping)(ping)臺(tai)(tai)的需求，使其躋身國(guo)(guo)際(ji)一(yi)(yi)(yi)流衛(wei)星(xing)(xing)平(ping)(ping)(ping)臺(tai)(tai)之(zhi)列。
北斗導航衛星穩步前行
人類(lei)航天技術的發展已經進入到實用化(hua)階段，除了通(tong)信衛星(xing)外，導航衛星(xing)作為大國(guo)重器扮演著越來(lai)越重要的角色，世界(jie)各航天大國(guo)無一例外地發展了本國(guo)的全球或區(qu)域衛星(xing)導航系統(tong)。
東方紅三號衛(wei)星(xing)(xing)平(ping)臺為我國的(de)導(dao)航(hang)衛(wei)星(xing)(xing)發(fa)展創造了一個很高(gao)的(de)起點。北(bei)(bei)斗一號導(dao)航(hang)衛(wei)星(xing)(xing)采用(yong)了有源定位(wei)體(ti)制，需要用(yong)戶向(xiang)衛(wei)星(xing)(xing)提出請(qing)求后(hou)(hou)，通過衛(wei)星(xing)(xing)的(de)應(ying)答實現(xian)用(yong)戶的(de)準確定位(wei)，其缺點是能夠(gou)服務的(de)數量有限，但好(hao)處是只需要兩(liang)顆衛(wei)星(xing)(xing)就能夠(gou)實現(xian)導(dao)航(hang)定位(wei)。它作為我國導(dao)航(hang)衛(wei)星(xing)(xing)的(de)試驗系統，對于后(hou)(hou)續新一代北(bei)(bei)斗衛(wei)星(xing)(xing)的(de)發(fa)展起到了很好(hao)的(de)技術積累作用(yong)。2000年(nian)兩(liang)顆北(bei)(bei)斗衛(wei)星(xing)(xing)升空，當(dang)年(nian)即可(ke)提供導(dao)航(hang)服務。不同于其他(ta)國家(jia)的(de)導(dao)航(hang)衛(wei)星(xing)(xing)，北(bei)(bei)斗系統獨有的(de)短報文(wen)服務，在(zai)汶川地震等搶險救災中發(fa)揮了重要作用(yong)。
從北斗二(er)號(hao)(hao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)開始，我(wo)國(guo)采(cai)用(yong)了與美國(guo)的(de)(de)GPS、俄羅斯的(de)(de)格(ge)洛(luo)納斯以及歐洲的(de)(de)伽利略系(xi)統(tong)相同的(de)(de)被動(dong)定(ding)位(wei)體制(zhi)，通(tong)過地面用(yong)戶(hu)接收4顆(ke)以上導(dao)航衛(wei)(wei)星(xing)(xing)播發的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)位(wei)置和時(shi)間(jian)信息，就(jiu)能解算出(chu)自己的(de)(de)位(wei)置和時(shi)間(jian)，理論上能夠支持無限(xian)多(duo)用(yong)戶(hu)。而北斗二(er)號(hao)(hao)系(xi)統(tong)繼續采(cai)用(yong)成熟的(de)(de)東方紅三號(hao)(hao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)平臺，具有(you)地球靜止軌(gui)(gui)道(dao)和傾斜地球同步軌(gui)(gui)道(dao)兩種(zhong)軌(gui)(gui)道(dao)類型(xing)，導(dao)航信號(hao)(hao)能夠覆蓋整(zheng)個亞(ya)太(tai)地區，同時(shi)保留了具有(you)自身鮮明特色的(de)(de)短報(bao)文服務(wu)。
在(zai)北斗二號的(de)(de)基礎上，北斗三號系統采用了相同的(de)(de)定(ding)位(wei)(wei)原理(li)，向(xiang)全球系統邁(mai)進(jin)。通過與長(chang)征三號甲系列運載火箭配套的(de)(de)遠征上面(mian)級結合(he)，衛(wei)星(xing)自身不再承(cheng)擔軌(gui)(gui)道圓化的(de)(de)任務，從而使衛(wei)星(xing)能(neng)夠做得更(geng)小。這一代衛(wei)星(xing)增加了高度約兩(liang)萬公里(li)的(de)(de)24顆(ke)衛(wei)星(xing)以覆(fu)蓋全球用戶，同時保留了地(di)球靜止(zhi)軌(gui)(gui)道、傾斜地(di)球同步軌(gui)(gui)道等軌(gui)(gui)位(wei)(wei)上的(de)(de)衛(wei)星(xing)，可以確(que)保亞太地(di)區有更(geng)多的(de)(de)導航(hang)衛(wei)星(xing)覆(fu)蓋。該系統采用了氫原子鐘、星(xing)間(jian)通信鏈路等先進(jin)技術，已經能(neng)夠與世界上主要的(de)(de)先進(jin)導航(hang)衛(wei)星(xing)系統并駕齊驅，并繼續(xu)保留和拓展(zhan)短報文(wen)等突出的(de)(de)自身特色功能(neng)。
對地觀測衛星大顯身手
在整個航天產業中，對地觀(guan)測衛(wei)星始終是重中之重，并且在國民經濟中扮(ban)演著(zhu)不可或(huo)缺(que)的重要角色。
我國(guo)從上世紀70年代(dai)開(kai)始研制的返回式(shi)衛星，將對地(di)遙感成像(xiang)作為其重要(yao)的任務(wu)使(shi)命，為我國(guo)衛星遙感成像(xiang)技(ji)術積累了(le)寶(bao)貴(gui)的經(jing)驗。
氣(qi)象(xiang)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)是一類特殊的對(dui)地(di)(di)觀測衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。1988年，長征四(si)號甲運載(zai)火(huo)箭將我(wo)國第一顆氣(qi)象(xiang)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)“風云一號”發(fa)射入軌。這不(bu)但(dan)(dan)是我(wo)國第一顆氣(qi)象(xiang)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)，也是我(wo)國第一顆傳(chuan)輸型(xing)對(dui)地(di)(di)觀測衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)，其獲取的觀測數據不(bu)再像返回(hui)式衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)那樣必須通(tong)過膠卷回(hui)收才能得到，而是通(tong)過衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)的數傳(chuan)系統直接發(fa)回(hui)地(di)(di)面。這不(bu)但(dan)(dan)提高了數據獲取的效率和時效性，也為后來發(fa)展其他類型(xing)的遙(yao)感衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)提供了很好的技術儲(chu)備。
此(ci)后，我(wo)國發展的(de)“資源”系(xi)列對地(di)遙感衛星，為(wei)(wei)各領域提供了大量的(de)衛星圖像。中巴資源衛星的(de)遙感數(shu)據影像甚至(zhi)能夠(gou)為(wei)(wei)亞馬遜河流(liu)域的(de)漁(yu)民提供服(fu)務。
資源衛星農田監測
經(jing)過幾十年的發展，我國的遙(yao)(yao)感衛(wei)星系列已經(jing)從單色走向(xiang)全(quan)色，并向(xiang)多光(guang)(guang)譜、高(gao)光(guang)(guang)譜發展。除了光(guang)(guang)學遙(yao)(yao)感衛(wei)星，同時也有(you)了合成(cheng)孔徑雷達遙(yao)(yao)感衛(wei)星。除了低地球軌(gui)(gui)道(dao)的遙(yao)(yao)感衛(wei)星，也有(you)了位于地球靜止軌(gui)(gui)道(dao)的高(gao)軌(gui)(gui)成(cheng)像衛(wei)星。
“高分(fen)工程(cheng)”作(zuo)為國(guo)家(jia)的(de)重大工程(cheng)，正(zheng)在形成(cheng)(cheng)完(wan)整的(de)國(guo)家(jia)空間基礎設施，為國(guo)民經濟(ji)和社會發展貢獻(xian)更大的(de)力量。而作(zuo)為對地觀測衛(wei)星的(de)重要組成(cheng)(cheng)部分(fen)，商業(ye)(ye)遙感(gan)衛(wei)星逐漸發展起來，很多(duo)中小企業(ye)(ye)也加入(ru)這一行業(ye)(ye)中。而遙感(gan)數據的(de)處理、分(fen)發，也形成(cheng)(cheng)了(le)龐大的(de)下游產業(ye)(ye)，從各方(fang)面滿(man)足用戶的(de)需(xu)求。
科學探測衛星方興未艾
除了上(shang)述(shu)直接服務于(yu)國(guo)(guo)民經濟的(de)“通、導、遙”衛(wei)星(xing)之外(wai)，2003年和(he)2004年發射的(de)“雙星(xing)計(ji)劃”衛(wei)星(xing)（我(wo)國(guo)(guo)與歐(ou)洲合作），是我(wo)國(guo)(guo)首(shou)次研制的(de)專門用于(yu)空間科學研究的(de)衛(wei)星(xing)。而以東(dong)方紅(hong)三(san)號(hao)衛(wei)星(xing)平(ping)臺為基礎研制的(de)“嫦(chang)娥一號(hao)”和(he)“嫦(chang)娥二號(hao)”，則使我(wo)國(guo)(guo)正式加入了月球探測的(de)俱樂(le)部。“嫦(chang)娥三(san)號(hao)”和(he)“嫦(chang)娥四號(hao)”分別實現了我(wo)國(guo)(guo)首(shou)次月面軟著陸和(he)世界(jie)首(shou)次月球背(bei)面軟著陸。
嫦娥四號著陸器
21世紀以(yi)來(lai)(lai)，我國(guo)(guo)在科學(xue)探測(ce)(ce)與(yu)技術測(ce)(ce)試(shi)衛(wei)星(xing)領域得以(yi)蓬勃發(fa)展，包括墨(mo)子號(hao)量子科學(xue)試(shi)驗(yan)衛(wei)星(xing)、悟空(kong)號(hao)暗物(wu)質粒(li)子探測(ce)(ce)衛(wei)星(xing)、慧(hui)眼號(hao)硬X射線調制望遠(yuan)鏡等，都取得了(le)相當多的(de)學(xue)術成果。未來(lai)(lai)，我國(guo)(guo)還將發(fa)射更多空(kong)間環境監測(ce)(ce)、太陽探測(ce)(ce)和空(kong)間天文(wen)學(xue)研(yan)究的(de)衛(wei)星(xing)，它(ta)們與(yu)前面提到(dao)的(de)通(tong)信(xin)衛(wei)星(xing)、導航(hang)衛(wei)星(xing)和遙感衛(wei)星(xing)一起，將成為中國(guo)(guo)從航(hang)天大國(guo)(guo)到(dao)航(hang)天強國(guo)(guo)邁進的(de)重要里程碑。
除了(le)上述衛(wei)(wei)星之外，我(wo)國(guo)(guo)載人(ren)航天(tian)領域(yu)研制的(de)(de)(de)(de)(de)神舟(zhou)(zhou)載人(ren)飛(fei)船、天(tian)舟(zhou)(zhou)貨運飛(fei)船、天(tian)宮一號/二(er)號空(kong)(kong)間(jian)實驗(yan)室和即將(jiang)(jiang)拉開帷幕的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)間(jian)站，都(dou)大量繼承了(le)我(wo)國(guo)(guo)在衛(wei)(wei)星領域(yu)研發的(de)(de)(de)(de)(de)各項技術，這些航天(tian)器(qi)可以看作是一些特殊類型的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星。從(cong)1999年神舟(zhou)(zhou)一號飛(fei)船的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)性(xing)發射，到現在已(yi)經走過了(le)二(er)十多年的(de)(de)(de)(de)(de)歷程，取(qu)得了(le)舉世矚目的(de)(de)(de)(de)(de)成就。中國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)間(jian)站也將(jiang)(jiang)成為國(guo)(guo)家(jia)級的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)間(jian)實驗(yan)室，不但在空(kong)(kong)間(jian)科(ke)學(xue)研究方面大顯身(shen)手，同時也將(jiang)(jiang)作為一張醒目的(de)(de)(de)(de)(de)“國(guo)(guo)家(jia)名片”，在國(guo)(guo)際合作方面發揮(hui)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)作用。
【責任編輯(ji)：李(li)子紅】
