“星”出东方利中国

——改革开放40年我国卫星发展成就回顾

Space Exploration - - 【中国航天与改革开放专题】| 太空探索 - 文/ 李嵩

1978年,党的十一届三中全会在北京召开,我国由此进入了改革开放的历史新时期。那时,我国运行在天上的卫星仅有“东方红一号”和“实践一号”两颗科学试验航天器,卫星应用水平远落后于世界先进水平。

40年后的今天,我国卫星的在轨数量已超过200颗,总数位居世界第二,不仅涵盖遥感、导航、通信、空间探测和技术实验等卫星种类,还成系统地发展出了通信广播卫星系列、北斗导航卫星系列、气象卫星系列、资源卫星系列 等系列卫星,多项应用卫星技术达到世界先进水平。

如今,卫星已成为我国提升高技术能力,促进经济结构调整,推动国民经济又好又快发展的重要途径,是我国经济、军事和社会发展的重要驱动力。

“东方红”唱响全世界

通信卫星是我国改革开放的一扇窗口,40年来既通过技术的引进和输出使我国的卫星走向世界,也拉近了我 国与世界的距离。

秉承“积极发展急用实用卫星”的航天发展政策,同步轨道通信卫星成为我国启动最早的应用卫星研制项目。1984 年 4 月 16日,东方红二号0B 星成功定点于东经125度的地球同步轨道上,我国正式成为世界上第五个可以独立发射地球同步轨道通信卫星的国家。

通信卫星由此成为我国政府与职能部门更加高效传递信息调度资源的重要手段,同时也缓解了边远地区收视难、通信难的问题。

1994年,首颗东方红三号通信卫星发射升空,相比上一代东方红二号甲通信卫星,在转发器数量和设计寿命上都有了大幅提升,在理论研究和工程应用方面极大地拉近了我国与世界先进水平的距离,我国的通信卫星也开始全面向社会开放并投入商业运营。由此,“中星”“鑫诺”“亚太”这些大家耳熟能详的通信卫星开始代表中国卫星技术出现在世界舞台上。

2007 年 5月,基于东方红四号卫星平台研制的尼日利亚通信卫星一号发射成功,并于当年7 月 6日正式交付用户使用。这是我国首次以火箭、卫星及发射支持的整体方式向国际客户提供商业卫星服务,标志着我国正式打入国际商业卫星发射市场。

截至 2017年,东方红四号通信卫星整星出口项目已达到12个。“东方红”系列通信卫星既是我国改革开放的重要成果展示,也将我国与世界更紧密地联

系起来,成为“一带一路”国家沟通与交流的使者。

2016 年 8 月 6日,我国卫星移动通信系统的首颗卫星天通一号01 星成功发射并顺利入轨,填补了国家/ 民 /商用自主卫星移动通信服务的空白。随着近期配套卫星手机问世,以及专用号段开始放号,我国正式进入了卫星移动通信的“手机时代”,“不在服务区”彻底成为历史。

2017年,随着我国首颗高通量通信卫星“中星十六号”交付使用,我国成为继美国和欧空局等少数发达国家和组织后,掌握Ka频段宽带通信技术的国家。这种卫星通信将在高铁、船舶、飞机等移动载体,以及企业联网、应急通信等领域得到广泛应用。

经过40年发展,我国的“东方红”系列通信卫星通过不懈的探索与稳步提升,实现了技术水平的重大飞跃。目前,我国已发展出了完备的小型、中型和大型卫星平台,超大型的东方红五号通用型平台已经具备整星在轨测试能力,形成了型谱化、系列化的发展格局。传承弘扬“东方红一号”的“两弹一星”精神,将作为我国改革开放的成果与使者,继续让《东方红》响遍全世界。

“海洋”“资源”尽揽“风云”

我国的对地观测卫星在改革开放初期仍以返回式遥感为主,近20年来,随着卫星综合技术能力的提升,我国又成功研制出了风云系列气象卫星、资源系列卫星、海洋系列卫星、立体测绘卫星等卫星系列,并通过高分辨率对地观测国家重点工程,初步形成了不同分辨率、多谱段、运行稳定的卫星对地观测体系,大大提升了遥感数据获取能力,为卫星遥感规模化与商业化提供了稳定的数据源。

我国幅员辽阔,是世界上气象灾害最严重的国家之一,因此,我国政府 十分重视防灾减灾以及应对气候变化。早在上世纪60年代末便组织了气象卫星研制的论证工作。1988年,我国首颗极轨气象卫星风云一号A星发射升空,1997年我国首颗同步轨道气象卫星风云二号A星成功定点于赤道上空,我国由此搭建了高、低轨稳定运行的立体气象监测布局。

2017 年 9月,随着我国第二代同步轨道气象卫星风云四号A星交付用户投入使用,我国的两代气象卫星实现了在轨交接,为全球用户提供全天候、三维、定量、多光谱的遥感探测服务。

风云系列气象卫星在气象预报、气候生态变化观测、重大活动保障、防

灾减灾等方面发挥了巨大作用。我国作为世界气象监视网的重要成员,为全球近百个国家和地区提供了灾害监测和气候变化方面的观测资料以及信息服务。

改革开放后,我国的海洋政策开始转向为“维护海洋领土主权完整和维护海洋权益”。随着海洋利益变得越来越重要,对海洋的监测和管理手段也愈发需要加强。

2002年,我国首颗海洋水色监测卫星海洋一号A星发射入轨并投入使用,结束了我国长期没有海洋卫星的历史。随后发射的海洋一号B星和海洋二号A星不仅完善了我国海洋卫星的体系,也拓展了我国对全球海域的探测能力,加强了我国在海洋资源开发与管理、海洋环境监测与保护、海洋灾害检测与预报等方面的能力,取得了显著的社会与经济效益。

2018年,我国密集发射了海洋一号B星和海洋二号A星、C星和海洋 二号B星,它们将与不久后发射的海洋雷达卫星“海洋三号”一起组成我国全球化、信息化的海洋卫星监测网络,为维护海洋权益、防灾减灾、国民经济建设和国防建设提供服务。

1988 年 7月,巴西总统萨尔内访华,两国政府签署了《关于核准研制地球资源卫星的协议书》,目标是建立一套两国共享的地球资源远程监测系统,这一项目在当时可谓是两国在资金、人才与技术多方面合作的大胆尝试。

1999年,中巴资源卫星(“资源一号”)01星成功发射,填补了国内民用遥感卫星领域的空白,结束了中巴两国长期依赖外国遥感数据的历史。

截至目前,中巴资源卫星已发射了 6颗,累计送出超过80万张对地观测照片,除了为两国国土资源、城市规划、环境监测以及农业、林业、水利等众多领域提供精确的对地观测图像外,也以资源共享的方式向非洲各国及巴西 的邻国提供对地观测遥感图像服务,促进了南半球各国间协作与交流,被誉为南南合作的典范。

近年来,随着国民经济的快速发展与遥感技术的飞速进步,我国的对地遥感卫星进入了黄金发展期,随着“资源”“高分”“天绘”“遥感”系列卫星的不断升空,以及“环境灾害监测预报”小卫星星座的组网成功,我国的对地观测卫星基本形成了全天候、全天时、全球覆盖的涵盖陆地、大气、海洋的高图像分辨率、高时间分辨率对地观测能力体系。同时,通过技术合作与遥感整星、整站出口的形式,推动了商业化与产业化发展,为国民经济和国防建设作出贡献。

“北斗”让你永不独行

我国于上世纪80年代开始进行自主导航卫星系统的规划论证工作,按照“先区域有源、后区域无源、再全球无源”三步走总体规划,成功开拓出了突出区域、面向世界,具有中国特色的导航卫星系统发展道路。

1994年,我国北斗导航试验系统正式开始建设,2000 年 10月第一颗北斗导航试验卫星发射升空,到2003年北斗导航试验系统建成,使我国成为继美俄之后世界上第三个拥有自主导航卫星系统的国家。北斗导航试验系统在2008年北京奥运会、四川抗震救灾中发挥了重要作用,经济效益和社会效益显著。

通过总结试验系统的使用经验,

经过改进的北斗导航卫星系统的性能得到大幅提升。2007年 4月,第一颗北斗导航卫星成功发射,我国拉开了北斗导航系统大规模组网的序幕,至2016年6月第23颗北斗导航卫星成功定点,我国完成了由7颗静止轨道卫星和16颗非静止轨道卫星组成的北斗二号导航卫星星座组网工程。

2012 年 12月,北斗导航系统空间信号接口控制文件的正式版1.0 对外公布,北斗导航业务开始对亚太地区提供无源定位、导航和授时服务。2014年,北斗导航卫星系统开始向首个海外用户泰国提供高精度信号,北斗导航系统由此开始向大众消费市场大步迈进。截至2017年,北斗导航系统贡献产值超过2000亿元,使用用户超过1亿。

2017 年 11月,长征三号运载火箭将第24颗和第25颗北斗导航卫星以“一箭双星”的方式发射入轨,我国开始建设覆盖全球的北斗三号导航卫星系统,至今年已密集发射了18颗,具备向“一带一路”国家和地区的用户提供基本的服务能力,并计划到2020 年再发射17颗卫星,完成北斗三号导航卫星星座组网,向全世界用户提供“高性能、高可靠、高效益”的卫星导航服务,展现开放中国的胸襟与力量。

“悟空”开“慧眼” “墨子”忙“实践”

随着我国对空间开发的诉求愈发强烈,近年来我国明显加快了深空探测与空间科学研究的步伐。

2015 年 12月,暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,作为中国科学院空间科学战略性先导科技专项中,首批立项研制的4颗科学实验卫星之一,它是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。目前,设计寿命3年的“悟空”在轨状态良好,仍然坚守在岗位上为我国寻找神秘的暗物质。

2016 年 4月,实践十号返回式科学实验卫星成功发射,该卫星也是中国科学院空间科学战略性先导专项,首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是我国第一个专用的微重力实验卫星。

实践十号卫星在轨飞行期间共进行了9项科学实验,其携带的小鼠胚胎在太空中完成了从二细胞到囊胚的发育。在人类首次在太空中实现哺乳动物胚胎发育的同时,也改写了人类科学史,预示着包括人类在内的哺乳动物,其生命有望在太空中得以延续。

2016 年 8月,墨子号量子科学实验卫星发射升空,使我国成为了世界上 首个实现卫星和地面之间量子通信的国家。墨子号卫星将量子纠缠分发的世界纪录从百公里级别提高到了千公里级别,从技术上验证了构建覆盖全球量子通信网络的可行性,在国家安全战略层面具有十分重要的意义。

2017 年 6月,硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”发射成功,作为我国第一个空间天文卫星,既可以实现宽波段、大视场X射线巡天,又能够研究黑洞、中子星等高能天体的短时标光变和宽波段能谱的空间X 射线。2018 年1 月 30日,“慧眼”正式交付投入使用。

改革开放40年来,我国的卫星事业取得了长足发展,在技术能力不断增强的同时,卫星应用产业也在飞速发展与壮大,正在完成由卫星大国到卫星强国的转变。

2016年12月,国务院发布的《2016中国的航天》白皮书中,也将“加快发展卫星应用产业”列为了中国航天的发展政策与措施之一,无疑将为我国卫星强势发展带来更强的推动力。★

▲ 1984 年 4 月 8 日 19 点 20分,东方红二号0B星在长征三号火箭托举下,被成功送入地球同步转移轨道。1984年 4 月 16日,东方红二号0B星成功定点于东经 125度的地球同步轨道上,我国正式成为世界上第五个可以独立发射地球同步轨道通信卫星的国家

▲ 2016 年 4 月 6日,我国首颗微重力科学实验卫星——实践十号返回式科学实验卫星发射成功

▲ 2000 年 3 月 2日,中国资源卫星应用中心作为运营方参加中巴地球资源卫星 01星交付仪式

▲ 2014 年 12 月 31 日 9 点 02分,风云二号08星顺利升空,备受关注的“风云家族”又添“新丁”

▲ 2016 年 8 月 16日,“长二丁”送“墨子号”入苍穹

▲ 北斗导航卫星系统模型 代振莹摄

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