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[原创]《大国论》56

七 卫星

1958年5月17日,毛泽东主席在中国共产党八届二次会议上说:“我们也要搞人造卫星。”中国的科技工作者们随即展开了向科技最前沿——太空领域进军的征程。卫星研制代号“581任务”,领导小组组长钱学森。由于人造卫星是由卫星、运载工具、材料、通讯、制造、测控等诸多技术组成的系统工程,需要许多基础工程的支持,中国的科技和工业水平薄弱,因此进展缓慢。

1965年,以国防部第五研究院为基础,组建了第七机械工业部,统一管理导弹和火箭的研制工作。1966年1月,中国科学院成立了卫星设计院,代号651,对外称科学仪器设计院,赵九章担任院长。1968年2月20日,分散在各个部门的卫星研制、设计、试制、生产、试验机构被统一在一起,成立了中国空间技术研究院,钱学森为院长。

1970年1月30日,“东风四号”中程弹道导弹试验成功,以此为基础改装了“长征一号”运载火箭,中国发射卫星最大的技术难题运载工具问题终于解决了。

1970年4月24日,中国在甘肃酒泉卫星发射中心用“长征一号”运载火箭成功的发射了第一颗卫星“东方红一号”,使中国成为了世界上第5个太空俱乐部成员国。“东方红一号”是一个直径一米近似球形的72面体,主体由铝合金制造,装有银锌电池、雷达应答机、雷达信标机、遥测装置、电子音乐发生器和发射器等仪器,重量173千克。具体任务是测量卫星本体飞行中的工程参数,遥测空间环境,奠定卫星轨道测量和无线电遥测的技术基础。“东方红一号”卫星的运行轨道为近地点439公里、远地点2384公里,运行周期114分钟,可以在太空中以20赫兹的频率播放著名的《东方红》乐曲,卫星也因此得名。卫星设计寿命20天(电池耗尽),实际工作了28天,整个星体估计将在太空中飞行百年才能陨落。“东方红一号”卫星的成功发射,不仅使中国开启了探索太空的大门,也是中国走向世界太空强国的里程碑。

1971年3月3日,中国使用“长征一号”运载火箭发射了第二颗卫星,这是中国首颗科学试验卫星,轨道近地点266公里,远地点1826公里,运行周期106分钟,重量221千克,命名为“实践一号”(1979年6月17日陨落)。中国的科技工作者们试验了卫星太阳能电池供电系统、主动无源温度控制系统,展开了近地辐射、微重力、微生物学、化学等相关的科研活动。此后,中国发射了多颗以“实践”命名的卫星,最新发射是在2016年6月29日升空的“实践16”号02星。西方猜测,中国的“实践”系列卫星中的多个型号具有军事用途。

2010年8月,美国北美防空司令部宣称,中国利用“实践6”号04组空间环境探测卫星(2008年10月25日发射,一箭双星)与“实践12”号星间测量和通信试验卫星(2010年6月15日发射)进行了空间轨道机动试验,两颗卫星在28日的最近距离只有100米。国际舆论认为,这是中国在为“天宫一号”目标飞行器和“神州八号”无人飞船的太空对接做准备,也有舆论认为这是中国在进行共轨反卫星试验。

2016年4月6日,中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”丁运载火箭发射了首颗微重力科学实验卫星“实践10”号。这是一颗返回式卫星,重量3300千克,共搭载包括欧洲航天局和日本宇宙航天研发机构各一个载荷在内的19个载荷,进行了微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、重力生物效应、空间生物效应等领域的28项实验。18日,“实践10”号成为首颗在内蒙古四子王旗航天着陆场以弹道式回收的返回式卫星。

在成功的发射了两颗卫星后,中国于1974年11月5日使用“长征二号”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射了第一颗返回式卫星“尖兵一号”,火箭升空20秒后,因为第二级故障发生爆炸,星箭皆毁。1975年11月26日,再次发射返回式卫星“尖兵一号”,29日在贵州地区成功的回收。这是一颗用于国土资源普查可见光遥感卫星,携带一台全景扫描相机,重量1790千克。它的成功发射和回收,使中国成为继美国和苏联之后世界上第三个掌握返回式卫星技术的国家。

迄今为止,中国发射回收了20多颗返回式卫星,在资源普查、地图测绘、地质调查、空间材料实验、生命科学实验、农作物种子搭载实验等领域取得了大量的成果,同时还为多国提供了空间搭载实验。

1981年9月20日,中国在酒泉卫星发射中心用“风暴一号”运载火箭成功的将“实践二号”、“实践二号”甲和“实践二号”乙三颗卫星送入太空,成为了继美国、苏联和欧洲航天局之后世界上第四个掌握了一箭多星技术的国家。

时任国务院副总理的张爱萍将军当即赋词《渔歌子》一首:凌虚御风上青天,徘徊指顾斗牛间。友日月,超群仙,太空奥秘夺桂冠。

一箭多星技术加上返回式卫星技术,预示着分导式弹道导弹技术在中国面前已经没有任何障碍。中国使用一箭多星技术多次发射国内外卫星,曾经6次以一箭双星的方式将12颗美国“铱星”送入轨道。2015年9月20日,中国在太原航天发射场使用“长征六号”运载火箭成功的将20颗微小卫星送入太空。卫星分别由中国航天科技集团公司、国防科技大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等单位研制,最大的卫星重量约100千克,最小的卫星重量只有几十克。卫星分三层放置在整流罩内,底层5颗主星,其中两颗主星各抱两颗子星。中层放置4颗主星,其中一颗主星抱5颗子星。上层放置一颗主星并抱一颗子星。

1984年1月29日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”运载火箭发射了第一颗试验通信卫星“东方红二号”,因为火箭第三级二次点火未能成功,卫星只进入了远地点6480公里的椭圆轨道,没有进入地球同步静止轨道。但进行了部分试验,验证了卫星设计方案的正确及卫星性能能够满足要求。4月8日,再次发射“东方红二号”试验通信卫星,16日成功的定点在东经125度36000公里高的赤道上空,从而使中国成为世界上第五个能够研制发射地球同步静止轨道卫星的国家。美国宇航局局长贝格斯在发给中国同行的贺信中说:“你们完全可以为中国航天计划中的这一重要里程碑感到自豪,为长征三号运载火箭的性能感到自豪,仅有少数几个国家达到了这次发射所显示的技术能力。”

“东方红二号”为圆柱体,高3.6米,直径2.1米,重量441千克,安装两个C波段转发器,可以转发两个电视频道和1000路电话通信,卫星轨道寿命3年,由此中国结束了必须租用国外通信卫星的历史。

1988年3月7日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”运载火箭成功发射了第一颗实用通信卫星“东方红二号”A。卫星为圆柱体,高3.75米,直径2.1米,重量1023千克,安装4个C波段转发器,可以传输4个电视频道节目和3000路电话通信,卫星轨道寿命4.5年。

1994年11月30日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”甲运载火箭发射了新一代通信卫星“东方红三号”,由于卫星姿态控制推进器燃料泄露,未能定点成功。此后两年,中国的科技工作者们进行了多次分析和模拟仿真试验,确定了故障原因和部位。

1997年5月12日,再次发射“东方红三号”,20日定点成功。“东方红三号”为箱体形状,长2.22米,宽1.72米,高2.2米,重量2330千克,安装24个转发器,可以转播6个电视频道节目和15000路电话通信,卫星轨道寿命8年。中国利用“东方红三号”卫星服务舱部分为公共平台,加上不同的有效载荷,发展了“中星”、“鑫诺”“北斗”、“嫦娥”等不同用途的卫星。

2001年10月,中国空间技术研究院开始研制“东方红四号”大容量通信卫星平台,卫星长2.36米,宽2.1米,高3.6米,轨道寿命15年。鑫诺卫星通信有限公司(中国航天科技集团公司控股)成为了首个采购用户。2006年10月29日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”乙运载火箭发射了第一个采用“东方红四号”平台的“鑫诺二号”通信卫星。卫星装有22个Ku频段高功率转发器,重量5107千克。由于太阳能电池帆板和通讯天线未能打开,“鑫诺二号”失效。

2007年5月14日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”乙运载火箭成功的发射了“尼日利亚一号”通信卫星,这是采用“东方红四号”平台的第二颗卫星,也是中国整星出口的第一颗卫星。5月22日卫星定点在东经42.5度赤道上空,7月6日在轨交付尼日利亚。11月11日,“尼日利亚一号”通信卫星由于太阳能电池帆板发生故障,电能耗尽导致卫星失效。2011年12月20日,中国为尼日利亚补发了“尼日利亚一号”R通信卫星,2012年3月19日在轨交付。卫星重5086千克,安装2个L波段转发器、4个C波段转发器、8个Ka波段转发器和14个Ku波段转发器,轨道寿命15年。

随着“东方红四号”通信卫星平台的日臻成熟,中国向多国出口了该卫星。2008年10月30日成功发射“委瑞内拉一号”通信卫星(“西蒙·玻利瓦尔号”,重5050千克,14个C波段转发器,12个Ku波段转发器,2个Ka波段转发器)、2011年8月12日成功发射“巴基斯坦一号”R通信卫星(重5119千克,12个C波段转发器,18个Ku波段转发器)、2013年12月21日成功发射“玻利维亚一号”通信卫星(“图帕克·卡塔里号”,重5100千克,26个Ku波段转发器,2个C波段转发器,2个Ka波段转发器。玻利瓦尔总统莫拉莱斯亲自到西昌卫星发射中心观看了发射,这是外国元首第一次在中国观看航天发射)、2015年11月21日成功发射“老挝一号”通信卫星(第一个“东方红四号”S平台)。中国不仅出口了卫星,还为购买国提供地面接收站、人员培训、运营技术支持等一系列保障服务。

1988年9月1日,中国在太原卫星发射中心使用“长征四号”运载火箭成功的发射了第一颗气象卫星“风云一号”A,卫星准确的进入了901公里高度的太阳同步轨道。“风云一号”A是一颗极轨气象卫星,长1.4米,宽1.4米,高1.2米,重852千克,携带5通道可见光红外扫描辐射仪。10月15日,“风云一号”A在轨道运行了39天后姿态失控,卫星报废(设计轨道寿命6个月)。

1990年9月3日,中国成功的发射了“风云一号”B极轨气象卫星。1991年2月14日,“风云一号”B因为星载计算机内存储数据跳变,姿态失控报废。

1999年5月10日,中国使用“长征四号”运载火箭成功的发射了“风云一号”C极轨气象卫星(同时搭乘升空的还有“实践五号”卫星)。同年9月1日,“风云一号”C开始每天两次向全世界各地气象卫星接收站无偿发送数字云图资料。

2000年8月,世界气象组织将“风云一号”C纳入全球业务应用气象卫星之列。该星超期服役多年(设计寿命2年),直到2004年6月24日中国气象局停止了云图接收。

根据美国《航空周刊》报道,中国在2007年1月11日进行的第一次反卫星试验中,发射导弹准确的击中了在867公里高度飞行的“风云一号”C。中国成为继美国和苏联之后,世界上第三个拥有反卫星能力的国家。

1994年4月7日,中国第一颗静止轨道气象卫星“风云二号”01在模拟测试中燃料泄露,厂房起火,卫星烧毁。

1997年6月10日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”运载火箭成功的发射了第一颗静止轨道气象卫星“风云二号”A,使得中国成为继美国和俄罗斯之后,世界上第三个同时拥有两种轨道气象卫星的国家。迄今为止,中国已经成功的发射了多颗“风云二号”静止轨道气象卫星。

2008年5月27日,中国在太原卫星发射中心使用“长征四号”丙运载火箭成功的发射了第一颗第二代极轨气象卫星“风云三号”A。目前该星不仅发射了多颗,而且在技术上也已经接近了世界先进水平。中国第二代静止轨道气象卫星“风云四号”也在研发中。

中国的航天工作者们经过了失败和挫折的洗礼,将气象卫星的技术水平迅速的提高到了国际一流,获得了世界各国的认可与尊重。中国不仅与美国、欧洲中心并列为世界气象组织三个最主要的成员,同时也在地球观测组织(GEO)中发挥着重要的作用。中国政府还在2006年后向多国赠送了气象卫星地面接收站,越来越多的国家在接收中国气象卫星发送的资料。

1988年7月6日,中国与巴西两国政府签订协议,合作研制地球资源卫星,具体工作由中国空间技术研究院(CAST)和巴西国家空间研究院(INPE)共同负责。

1999年10月14日,“中巴资源一号”01星在太原卫星发射中心使用“长征四号”运载火箭发射,卫星成功的进入了778公里高度的太阳同步轨道(一颗巴西小卫星搭载升空)。这是中国的第一颗数字传输型地球资源卫星,卫星为长方体,长2米,宽1.8米,高2.25米,重量1540千克,携带CCD相机、红外扫描仪和宽视场相机,设计寿命2年,5天可以对地球覆盖一遍。“中巴资源一号”01星在轨运行了3年10个月,2003年8月停止了使用。

2003年10月21日,在巴西组装和测试的“中巴资源一号”02星从太原卫星发射中心成功发射(“创新一号”小卫星搭载升空)。

2007年9月19日,“中巴资源一号”02B星成功发射。星上携带了中国研制的高分辨率CCD相机,理论分辨率2.37米,幅宽27公里。

2013年12月9日,重量2100千克的“中巴资源一号”03星在太原卫星发射中心使用“长征四号”运载火箭发射时,因为火箭故障,卫星未能进入预定轨道,这是长征系列火箭的第200次发射。

2014年12月7日,“中巴资源一号”04星被成功的送入预定轨道。目前,由于成果丰硕且互利双赢,中巴双方的合作仍在良好的继续。

“中巴资源”卫星在农作物估产、环境保护与监测、城市规划、国土资源勘测等诸多领域发挥着重要作用,并且成为了发展中国家在高科技领域最成功的合作范例。中巴两国对卫星共同管理,分享权益。从2006年4月1日起,中国国内用户就可以免费获取“中巴资源”卫星发送的资料。同样,巴西国内的用户也可以免费的获取卫星资料。

早在1983年,中国航天专家陈芳允就提出利用两颗地球静止轨道通信卫星实现区域导航的设想。1989年,中国利用两颗地球静止轨道通信卫星进行了导航试验,证实了陈芳允设想的可行性。1994年,中国开始实施导航卫星工程。

2000年10月31日,中国第一颗试验导航卫星“北斗一号”A在西昌卫星发射中心使用“长征三号”甲运载火箭成功发射。同年12月21日,第二颗“北斗一号”B成功发射。中国利用两颗卫星建成了区域导航网,成为继美国和俄罗斯之后第三个拥有卫星导航能力的国家。2003年5月25日,作为备份星的第三颗“北斗一号”C发射成功。“北斗一号”为地球静止轨道导航卫星,设计寿命8年。可以提供快速定位,短报文通信(一次传送40至60个汉字)和精密授时。

2007年4月14日,第一颗“北斗二号”成功发射。此后,多颗“北斗二号”组网卫星被送入轨道。

2012年4月30日,第12、13颗“北斗二号”卫星被“长征三号”乙以一箭双星的方式发射升空后,又进行了多次一箭双星的发射。

2016年6月12日,第23颗“北斗二号”成功发射。北斗系列卫星是中国第一种一次设计,批量生产的卫星。现“北斗二号”导航网已经覆盖了整个亚太地区。

2012年12月27日,中国北斗导航系统正式对亚太地区提供无源定位、导航和授时服务。定位精度10米,测速精度每秒0.2米,授时精度10纳秒。

2014年11月23日,国际海事组织海上安全委员会确认北斗导航系统成为全球无线电导航系统组成部分。北斗导航系统(BDS)与美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧盟伽利略卫星定位系统(GALILEO)一道成为联合国卫星导航委员会认定的供应商。

“北斗二号”导航系统将在2020年建成,届时整个系统由5颗静止轨道卫星、27颗中轨道(MEO大约21300公里)卫星和3颗倾斜静止轨道卫星组成,向全球提供服务。

2017年11月5日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭以一箭双星的方式成功的发射了“北斗三号”卫星,这标志着中国新一代导航系统开始组网。

2002年5月15日,中国在太原卫星发射中心使用“长征四号”乙运载火箭成功的发射了第一颗海洋观测卫星“海洋一号”A(同时升空的还有“风云一号”D气象卫星),5月27日定点在798公里高度的太阳同步轨道。

“海洋一号”A以“实践五号”小卫星为基础进行改进,外形为6面体,长1.2米,宽1.1米,高0.996米,重量365千克,设计寿命2年,主要携带10谱段海洋水色扫描仪(分辨率1100米,幅宽1600千米)和4谱段CCD相机(分辨率250米,幅宽500千米)。作为一颗海洋水色遥感卫星,可以对叶绿素、悬浮沙、可溶性黄色物质、水温等进行探测。该卫星可以对中国300万管辖水域的水色环境实施大面积实时、动态监测,在海洋资源开发与管理、海洋环境监测与保护、海洋灾害与预防、海洋科学研究、海洋领域国际与地区合作、南北极科学考察、国民经济与国防建设等领域发挥着重要作用。

2007年4月11日,“海洋一号”B在太原卫星发射中心使用“长征二号”丙成功发射。

2011年8月16日,中国成功的发射了“海洋二号”A星。这是一颗海洋动力卫星,可以对海面风场、海面高度、浪场、流场、温度场等进行探测,设计寿命3年。

由于海洋的广袤性、连通性、时变性、复杂性,风、浪、流、温、盐、深等水色的多样性,使得海洋观测卫星探测器灵敏度必须高于陆地观测卫星十倍以上,因此对海洋卫星的研发有更高的技术要求。中国的海洋卫星起步较晚,但正在迎头赶上,多颗海洋卫星的研发与发射已经排上日程,这是中国维护自己海洋权益和国家安全必不可少的一环。

2007年10月24日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”甲运载火箭发射了第一个月球探测卫星“嫦娥一号”。该卫星以“东方红三号”为平台,长2米,宽1.72米,高2.2米,太阳能电池帆板展开后长18.1米,携带了CCD相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器、低能粒子检测器等科学仪器,重量2350千克,设计寿命一年。“嫦娥一号”经过多次变轨,10月31日进入了地月转移轨道,11月5日进入了月球轨道,中国成为世界上第5个成功发射月球探测卫星的国家。

“嫦娥一号”在环月飞行期间,传回了1.37TB有效科研探测数据,获取了分辨率120米全月球影像图和月表部分化学元素分布等科研成果,播放了携带的30首中国著名的歌曲。2009年3月1日,超期服役的“嫦娥一号”执行了此次飞行的最后一个使命,在月球丰富海区域对月面实施了准确撞击,结束了494天的旅程,撞击坑将会在月面保留千年以上。“嫦娥一号”作为当时中国发射最远的卫星(地球距月球平均距离38万公里),不仅超额完成了预定的科研任务,也验证了中国深空遥测技术的可靠性。

2010年10月1日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”丙运载火箭成功的发射了“嫦娥二号”探月卫星。该星是用“嫦娥一号”的备份星改装而成,重量2480千克,设计寿命6个月。由于采用了直接地月转移轨道设计和飞行技术,“嫦娥二号”在发射5天后的10月6日就进入了环月轨道。飞行期间首次成功的验证了紫外导航、CMOS视频小相机成像技术、首次获取了完整的地月空间环境探测数据、获取了分辨率7米的月表三维影像、获取了后续“嫦娥三号”预定着陆月球的虹湾着陆场分辨率1.3米的图像。

2011年4月1日,完成预定任务已到设计寿命的“嫦娥二号”剩余燃料充足且状态良好,6月9日飞离月球轨道开始拓展试验,前往日地拉格朗日L2点(在日地连线上卫星受太阳和地球两大天体引力作用下,能够保持相对静止的点,位于地球外侧约150万公里处。最早由法国数学家、力学家、天文学家拉格朗日在1772年推导而出)环绕轨道进行深空探测,观测和记录太阳风暴活动。

2011年8月25日,经过77天飞行的“嫦娥二号”飞抵拉格朗日L2点,与地球一起绕太阳旋转,成为一颗人造行星。中国成为继美国和欧盟后世界上第三个造访拉格朗日L2点的国家,亦是世界上第一个从月球轨道出发到达拉格朗日L2点的国家。

2012年4月15日,在完成了对拉格朗日L2点一个完整周期探测飞行后,“嫦娥二号”向国际编号4179号小行星(“战神”图塔蒂斯)飞去。10月,原本为“嫦娥三号”准备的喀什35米、佳木斯66米、上海65米三个深空测控站提前投入使用,以接收“嫦娥二号”不断衰减的信号。

12月13日,经过195天飞行后,“嫦娥二号”在700万公里处与4179号小行星擦肩而过,双方最近距离3200米,“嫦娥二号”为其留下了分辨率3米的彩色图像后继续飞行。 2013年7月14日,“嫦娥二号”飞离地球5000万公里。2014年7月,“嫦娥二号”飞离地球一亿公里并向更远的深空飞去。

2013年12月2日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”乙增强型运载火箭成功的发射了“嫦娥三号”探月卫星。该卫星重3800千克,由月面着陆器和“玉兔”号月面巡视车组成。12月6日,“嫦娥三号”进入了环月轨道。12月14日,“嫦娥三号”在距月面15公里高度开始下降到距月面100米处。关闭发动机后,靠自身重量下落,顺利在月球虹湾区域软着陆,月球在近40年后再次迎来了地球的使者。中国成为继美国和苏联之后,世界上第三个将航天器软着陆月球的国家。

12月15日,“玉兔”号巡视车缓慢的离开了着陆器驶上了月面。该车设计寿命3个月,重量140千克,携带全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达和粒子激发X射线谱仪。“玉兔”号到达月面使用相机与着陆器互拍后,开始使用自带仪器对月球展开探测。由于月球一昼夜相当于地球约28天,“玉兔”号工作14个白天,休息14个夜晚。

2014年1月14日,北京航天飞行控制中心遥控“玉兔”号的机械臂对月壤实施了科学探测,遥控精度达到了毫米级。1月25日,“玉兔”号的控制机构发生故障,失去了行走能力,停留在距着陆器约20米远的地方,所载仪器均能正常工作。2015年1月,生命顽强的“玉兔”号又展开了9项拓展试验。直到2016年8月1日,“玉兔”号才停止了工作。

中国利用“嫦娥三号”获取了大量的科学数据和月面环境数据,为后续月球探测与有人登月打下了坚实的基础。嫦娥探月计划已经成为中国航天继人造卫星和神舟载人飞船后第三个里程碑。

2008年4月25日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”丙运载火箭成功的发射了第一颗跟踪与数据中继卫星“天链一号”A,卫星准确的进入了地球同步轨道。该星使用“东方红三号”平台,重量2475千克,设计寿命8年,为神舟载人飞船及后续航天器提供数据中继和测控服务。

2011年7月11日,“天链一号”B星成功发射。2012年7月25日,“天链一号”C星成功发射。

至此,中国第一代中继卫星网建成。“天链一号”作为卫星的卫星,不仅对中国在轨卫星监测、通信中继、飞船测控等方面发挥作用,同时也对中国军事指挥能力和国家安全提供保障。它与中国多种遥感卫星一道组成了全球光学预警网,实现了全球光学探测实时传播。

2013年4月26日,中国在酒泉卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭成功的发射了首颗设计寿命高于5年的低轨道遥感卫星“高分一号”。该星携带了2台分辨率为2米全色/8米多光谱的高分辨率相机、4台国际首创800公里大宽幅分辨率为16米多光谱中分辨率相机,四天可以扫描全球。主要用户为国土资源部、环境保护部和农业部,另外也向水利、住房建设、减灾、林业等部门提供服务。与“高分一号”一同升空的还有荷兰制造的两个独立微小卫星分配器,一个分配器上装有一颗土耳其卫星,另一个分配器上串联装有阿根廷和厄瓜多尔各一颗卫星,这是中国首次一箭四星。

2014年8月19日,中国在太原卫星发射中心使用“长征四号”乙运载火箭成功的发射了“高分二号”遥感卫星。该星照片幅宽45公里,分辨率为亚米级,是中国民用卫星分辨率最高的。与“高分二号”一同升空的还有一颗波兰小卫星。

2015年12月29日,中国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”乙运载火箭成功的发射了“高分四号”遥感卫星。该星为地球同步轨道卫星,携带了中国首次研发的大面阵红外探测仪和口径最大的面阵凝视相机,全色多光谱相机分辨率50米,幅宽500公里。“高分四号”是世界上分辨率最高的地球同步轨道卫星,是名副其实的天眼。

2016年8月10日,中国在太原卫星发射中心使用“长征四号”丙运载火箭成功的发射了“高分三号”卫星。该星为中国首颗分辨率达到一米的C频段多极化合成孔径雷达(SAR)成像卫星,设计寿命8年,拥有世界上最多的12种成像模式,其中滑动聚束成像模式和双孔径超精细成像模式是中国首次在遥感卫星上采用。微波遥测可以全天时、全天候成像,单次成像时间可以长达近一小时。“高分三号”对海连续观测能力极强,在监视海洋环境、岛屿、礁石、海上油气平台和海上船舶等方面发挥着重要的作用。“高分三号”的投入使用,使分辨率低于2米的国外商业卫星数据基本上退出了中国市场。

2015年10月7日,中国第一颗商业卫星“吉林一号”在酒泉卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭成功发射,卫星由长光卫星技术有限公司(吉林省政府、中科院长春光学精密机械与物理研究所和民营资本组成)研制和所有,运行在650公里高度的太阳同步轨道。“吉林一号”由4颗小卫星组成,是中国首颗研发的星体和载荷一体化的遥感卫星,主星是一颗重量420千克的光学卫星,全色分辨率0.72米、多光谱分辨率2.88米。副星为两颗重量95千克的灵巧成像视频卫星,可以拍摄4K超高清视频,分辨率1.12米。另一颗副星为重量65千克的灵巧成像技术验证卫星,分辨率5米。

长光卫星技术有限公司计划到2020年发射60颗卫星,达到每30分钟对地球任何一点观测一次,2030年组网卫星达到138颗,每10分钟对地球任何一点观测一次。“吉林一号”的发射,标志着中国卫星商业化和产业化的开始。

2015年12月17日,中国在酒泉卫星发射中心使用“长征二号丁”运载火箭成功的发射了暗物质粒子探测卫星(DAMPE)“悟空”。该星外形为立方体,重量1850千克,其中有效载荷高达1415千克,主要携带塑闪阵列探测器(PSD)、硅阵列探测器(STK)、电磁量能器(BGO)和中子探测器,运行在500公里高度的太阳同步轨道上,设计寿命3年。

“悟空”是中国第一颗天文卫星,主要任务是寻找暗物质粒子,研究暗物质特性与空间分布规律,寻找宇宙射线起源并观测高能伽马射线,它是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。

2016年8月16日,中国在酒泉卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭成功的发射了世界上第一颗量子科学实验卫星“墨子”号(同时搭载升空的还有中科院研制的稀薄大气科学实验卫星和西班牙科学实验卫星)。该星重量640千克,携带量子密钥通信机、量子纠缠发射机、量子纠缠源、量子试验控制与处理机,运行在500公里高度的太阳同步轨道,设计寿命2年。“墨子”号的主要任务是进行星地间高速量子密钥分发实验并在此基础上进行广域量子密钥网络实验、星地双向量子纠缠分发实验和空间尺度量子隐形传态实验,目标是建立星地量子信道。

量子通信技术是迄今为止唯一被严格证明是“无条件安全”的通信方式。“墨子”号成功发射后,美国《华尔街日报》认为:中国站到科学世界一个最具有挑战性领域的前沿。而这也让中国在当前这个网络间谍时代,在防黑客通讯技术方面获得了一项遥遥领先于其全球竞争对手的优势。

2017年6月15日,中国在酒泉卫星发射中心使用“长征四号乙”运载火箭成功的发射了首颗X射线空间天文卫星(HXMT)“慧眼”,3颗国外微小卫星同时搭载升空。该卫星为立方体,服务舱以“资源二号”卫星平台为基础,重量2500千克,装载低能(LE)、中能(ME)、高能(HE)X射线望远镜和空间环境监测器,运行在550公里高度的近地圆轨道,设计寿命4年。

“慧眼”的主要任务是观测黑洞与正常恒星组成的X射线双星系统,同时监测伽马射线暴,它的发射成功使中国在国际高能天体物理观测领域占有了重要的一席之地。

从1970年4月24日发射“东方一号”到2007年6月1日发射“鑫诺三号”,中国进行了总计100次航天发射,成功率93%。前50次航天发射用了28年,后50次航天发射用了9年。2014年12月7日,随着“中巴资源卫星”04星成功发射,中国成为继苏联和美国之后世界上第三个航天发射达到200次的国家,第二个100次航天发射只用了7年时间,成功率98%。

今天,中国的应用卫星不论是在种类上还是在质量上正在稳步提升,在轨卫星数量仅次于美国居世界第二位。随着中国航天技术的日臻成熟,其正从一个航天技术追赶者向创新者转变,而航天产品的商业化和产业化将为其提供巨大的发展空间。

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