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超200顆在軌 達世界先進水平
太空中,越來越多“中國星”
記者 王萌
2018年06月22日09:00  來源:人民網-人民日報海外版

人們爭相眺望“東方紅一號”通過北京上空。資料照片(新華社發)

中國航天科技集團五院東方紅五號平台衛星研制現場。新華社記者 殷 剛攝

1970年4月24日,中國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”發射升空,拉開了中國人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。40多年來,中國人造衛星“隊伍”不斷壯大,並在一些領域達到國際領先水平,為許多國家和地區提供服務。

中國衛星事業如何從無到有發展起來?中國衛星如今在國際上處於什麼位置?請隨記者一起走進中國衛星“大家庭”。

中國衛星大家庭

1957年,蘇聯發射了人類第一顆人造衛星,開辟了人類除陸地、海洋和大氣層之外新的活動疆域。

1970年,一首《東方紅》樂曲讓全世界聽到了中國衛星的聲音,這讓中國成為繼蘇聯、美國、法國和日本之后,第五個完全依靠自己力量成功發射衛星的國家。

“東方紅一號”升空至今,中國已能獨立研制、發射和應用不同種類不同用途的衛星。數據顯示,自1970年第一顆人造地球衛星發射升空以來,中國共計發射衛星400余顆,在軌衛星超200顆。

如今,中國形成了由通信、氣象、導航、空間科學等各類衛星組成的衛星大家庭。這其中,不乏讓全世界關注的“明星”。

比如,北斗導航衛星已具備在亞太地區提供高精度定位基本服務能力,今年年底將完成18顆衛星發射,具備向“一帶一路”國家和地區的用戶提供基本服務能力﹔風雲氣象衛星正在為全球80多個國家和地區、國內2500多家用戶提供衛星資料和產品,免費為“一帶一路”國家和亞太空間合作組織成員國提供服務﹔“墨子號”量子衛星將量子糾纏分發的世界紀錄從百公裡級提高到千公裡級,從技術上驗証了構建全球量子通信網絡的可行性……

中國正在大步邁向航天強國。從2010年開始,中國衛星數量、發射次數不斷增加,每年發射大約20顆衛星,僅今年以來,就已進行17次航天發射。

自主唱響“東方紅”

“東方紅一號”成功發射拉開了中國空間事業的序幕,“東方紅”系列衛星也見証了中國衛星事業的發展歷程。

1999年,東方紅四號大型通信衛星平台立項論証工作緊鑼密鼓,37歲的周志成走馬上任,擔起“東四”大平台總設計師的重任。“我印象很深的是,當時有聲音支持對外採購、合資,但高技術是買不來、租不來、要不來的。在老一代科學家的努力下,中國航天人自力更生,自主創新,東方紅四號衛星研制成功,一舉擺脫了中國衛星通信受制於人的局面,並成功實現出口。”中國空間技術研究院總工程師周志成院士回憶說。

東方紅四號衛星平台的建成,開啟了中國進入國際商業通信衛星市場的大門。中國整星出口的通信衛星中9顆都是以東四平台為基礎,其中,玻利維亞通信衛星轉發器出租率超過80%,衛星運營獲得2016年度最佳新興運營商獎。同時,中國通信衛星在軌險費率低於全球水平,這表明中國衛星性能已經進入國際先進行列,產品指標和可靠度獲得用戶和業內廣泛認可。

近5年來,中國軍民通信衛星100%自主研制,連續發射成功率居世界前列。東方紅五號技術試驗衛星將於今年底發射,中國航天科技集團有限公司還啟動了“鴻雁星座”計劃,屆時將建成自主可控、面向全球的移動寬帶互聯網系統。

“中國堅持以我為主的研制路徑,允許試錯、寬容失敗的創新環境,讓中國航天事業一步步做大做強。”周志成說。

新時代的“兩彈一星”

如果說“東方紅”系列見証了中國衛星事業的發展,那麼在吳季看來,發展空間科學衛星系列是新時代的“兩彈一星”任務。

2011年,中科院設立空間科學先導專項,吳季開始領銜中國空間科學的總體規劃。他認為,空間科學計劃要求實現原始性的創新突破,其中大部分技術需求都是世界首次,如果實現則會成為國際領先的技術能力。

比如,暗物質粒子探測衛星“悟空號”有效載荷關鍵指標超過國際同類探測器水平,能量分辨率達到世界第一﹔實踐十號返回式科學實驗衛星搭載了19項科學實驗,是人類迄今為止單次空間微重力和生命科學實驗項目及種類最多的衛星任務﹔量子科學實驗衛星“墨子號”讓中國在量子科技創新方面成為領跑者﹔硬X射線調制望遠鏡衛星“慧眼號”填補了中國空間X射線探測衛星的空白。

如今,中國已獨立自主發展了多種應用衛星,並在多領域達到世界先進水平。

中國是世界上為數不多的全面掌握高端航天技術並擁有空間系統的國家。以中國空間技術研究院為例,擁有以近5000項發明專利為代表的核心技術,在星船回收、熱控、姿軌控、電推進等領域躋身世界前列﹔

中國初步建成了完整的衛星通信體系。中國制造通信衛星的波束覆蓋了全球80%的地區和人口,為大批“一帶一路”國家提供了通信保障支持﹔

中國通過系列高分辨率衛星的發射,到2020年將形成全天候、全天時、全球覆蓋的陸地、大氣、海洋對地觀測能力﹔

中國北斗衛星導航系統是面向全球服務的四大衛星導航系統之一,系統建成后性能與GPS相當,將使中國衛星導航系統達到國際先進水平﹔

中國目前已成功完成了載人航天工程的第一步和第二步計劃,計劃到2022年前后建成中國自己的空間站﹔

中國探月成就在國際航天界廣受好評,嫦娥四號探測器計劃今年在月球背面著陸,將是“前無古人”的創舉……

國際合作邁大步

近日,中國自主研制的月球軌道超長波天文觀測微衛星“龍江二號”進入環月軌道,星上搭載的沙特月球小型光學成像探測儀等載荷全部正常開機,成功獲取了清晰的月球表面可見光圖像。這是中沙兩國在探月工程嫦娥四號中繼星任務國際合作項目取得的重要成果。

除了衛星發射任務的國際合作,中國已和26個國家和地區簽署了80個出口合同,整星出口數量達23顆,包括13顆通信衛星、10顆遙感衛星,圓了世界上一批“需要衛星、用不起衛星”國家的夢。

2008年中國發射的“委內瑞拉一號通信衛星”,使委內瑞拉擁有了第一顆屬於自己的衛星。它極大改善了委內瑞拉的國家基礎設施,降低了電信服務成本,造福了邊遠地區民眾﹔

2011年發射的“尼日利亞1R衛星”,為尼日利亞提供超過15萬個與通信有關的就業機會,可以為尼方的寬帶用戶每年節約超過9500萬美元,為非洲用戶節約電話中繼和數據交換業務費超過6.6億美元﹔

2015年發射的“老撾一號衛星”,向老撾及鄰國提供電信和廣播電視業務,目前已實現了110套節目的全國播放功能,改變了老撾國內電視業務依靠鄰國衛星轉播的局面。

周志成說,中國長期重視國際空間的交流與合作,在進行衛星出口的同時,還定期開展各種形式的技術交流和使用培訓。在載人航天、深空探測、空間科學等領域,中國也一直堅持廣泛國際合作。

中國衛星家族譜

大家好,我是中國衛星。你們一定都聽說過“東方紅”“北斗”“風雲”“墨子”,但是對於他們的“技能”,很多人“傻傻分不清楚”。其實,在我們的大家庭裡,有六大家族,分別是通信廣播、導航定位、對地觀測與傳輸遙感、空間科學與技術試驗、載人航天以及月球與深空探測。

說起通信廣播家族,許多國人都會非常自豪。48年前,中國成功發射的第一顆人造地球衛星“東方紅一號”就是通信廣播衛星。這個家族,就好像一個空中信使,收集來自地面的各種“信件”,然后再“投遞”到另一個地方的用戶手裡。如今,這家族已完成了43顆通信衛星的研制,包括9顆整星出口衛星,目前在軌運行的有26顆。

在導航定位家族裡,最出名的就是北斗了。他和美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯以及歐洲的伽利略,共同構成了世界上主要的衛星導航定位系統。北斗家族採取“先區域、后全球”的發展路徑,計劃在今年年底面向“一帶一路”國家和地區提供基本服務,到2020年前后,還將完成全球組網,為全球用戶提供服務。

而“風雲”“海洋”“資源”“高分”“遙感”“天繪”,都是對地觀測與傳輸遙感家族裡的紅人,他們可以檢測陸地、大氣、海洋。我們日常生活中的氣象預報、國土普查、環境保護、災害監測、城市規劃、地圖測繪等方方面面,都離不開他們。

說到科學試驗家族,雖然大家在日常生活中很少接觸他們,但他們在國際上相當出名:“悟空號”“墨子號”“慧眼號”,都來自於此。他們的技能非常“高大上”,專注於研究發生在地球、日地空間、行星際空間乃至整個宇宙空間的各類自然現象及其規律,每有研究成果,都會引發顛覆性創新,成為人類歷史上的“大動作”。

載人航天和月球與深空探測雖然不是人造衛星,但也是我家的重要成員。衛星、飛船、深空探測器,共同構成了我們的航天大家庭。首顆人造地球衛星“東方紅一號”、神舟五號載人飛船、首顆月球探測器“嫦娥一號”,被稱為中國航天的三大裡程碑。

這就是我們的大家庭。我們有一個大目標:探索浩瀚宇宙,服務國家發展,增進人類福祉!

(資料來源:中國空間技術研究院)