太空中的“中國(guó)星”：超200顆在軌 達(dá)世界先進(jìn)水平

 1970年4月24日，中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射升空，拉開了中國(guó)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(guó)人造衛(wèi)星“隊(duì)伍”不斷壯大，并在一些領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，為許多國(guó)家和地區(qū)提供服務(wù)。 中國(guó)衛(wèi)星事業(yè)如何從無到有發(fā)展起來？中國(guó)衛(wèi)星如今在國(guó)際上處于什么位置？請(qǐng)隨記者一起走進(jìn)中國(guó)衛(wèi)星“大家庭”。 　　

中國(guó)衛(wèi)星大家庭 1957年，蘇聯(lián)發(fā)射了人類第一顆人造衛(wèi)星，開辟了人類除陸地、海洋和大氣層之外新的活動(dòng)疆域。 1970年，一首《東方紅》樂曲讓全世界聽到了中國(guó)衛(wèi)星的聲音，這讓中國(guó)成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)和日本之后，第五個(gè)完全依靠自己力量成功發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。 “東方紅一號(hào)”升空至今，中國(guó)已能獨(dú)立研制、發(fā)射和應(yīng)用不同種類不同用途的衛(wèi)星。數(shù)據(jù)顯示，自1970年第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射升空以來，中國(guó)共計(jì)發(fā)射衛(wèi)星400余顆，在軌衛(wèi)星超200顆。 如今，中國(guó)形成了由通信、氣象、導(dǎo)航、空間科學(xué)等各類衛(wèi)星組成的衛(wèi)星大家庭。這其中，不乏讓全世界關(guān)注的“明星”。 比如，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星已具備在亞太地區(qū)提供高精度定位基本服務(wù)能力，今年年底將完成18顆衛(wèi)星發(fā)射，具備向“一帶一路”國(guó)家和地區(qū)的用戶提供基本服務(wù)能力；風(fēng)云氣象衛(wèi)星正在為全球80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)、國(guó)內(nèi)2500多家用戶提供衛(wèi)星資料和產(chǎn)品，免費(fèi)為“一帶一路”國(guó)家和亞太空間合作組織成員國(guó)提供服務(wù)；“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星將量子糾纏分發(fā)的世界紀(jì)錄從百公里級(jí)提高到千公里級(jí)，從技術(shù)上驗(yàn)證了構(gòu)建全球量子通信網(wǎng)絡(luò)的可行性…… 中國(guó)正在大步邁向航天強(qiáng)國(guó)。從2010年開始，中國(guó)衛(wèi)星數(shù)量、發(fā)射次數(shù)不斷增加，每年發(fā)射大約20顆衛(wèi)星，僅今年以來，就已進(jìn)行17次航天發(fā)射。　　自主唱響“東方紅” “東方紅一號(hào)”成功發(fā)射拉開了中國(guó)空間事業(yè)的序幕，“東方紅”系列衛(wèi)星也見證了中國(guó)衛(wèi)星事業(yè)的發(fā)展歷程。 1999年，東方紅四號(hào)大型通信衛(wèi)星平臺(tái)立項(xiàng)論證工作緊鑼密鼓，37歲的周志成走馬上任，擔(dān)起“東四”大平臺(tái)總設(shè)計(jì)師的重任?！拔矣∠蠛苌畹氖牵?dāng)時(shí)有聲音支持對(duì)外采購、合資，但高技術(shù)是買不來、租不來、要不來的。在老一代科學(xué)家的努力下，中國(guó)航天人自力更生，自主創(chuàng)新，東方紅四號(hào)衛(wèi)星研制成功，一舉擺脫了中國(guó)衛(wèi)星通信受制于人的局面，并成功實(shí)現(xiàn)出口?！敝袊?guó)空間技術(shù)研究院總工程師周志成院士回憶說。 東方紅四號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的建成，開啟了中國(guó)進(jìn)入國(guó)際商業(yè)通信衛(wèi)星市場(chǎng)的大門。中國(guó)整星出口的通信衛(wèi)星中9顆都是以東四平臺(tái)為基礎(chǔ)，其中，玻利維亞通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租率超過80%，衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)獲得2016年度最佳新興運(yùn)營(yíng)商獎(jiǎng)。同時(shí)，中國(guó)通信衛(wèi)星在軌險(xiǎn)費(fèi)率低于全球水平，這表明中國(guó)衛(wèi)星性能已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列，產(chǎn)品指標(biāo)和可靠度獲得用戶和業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可。 近5年來，中國(guó)軍民通信衛(wèi)星100%自主研制，連續(xù)發(fā)射成功率居世界前列。東方紅五號(hào)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星將于今年底發(fā)射，中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司還啟動(dòng)了“鴻雁星座”計(jì)劃，屆時(shí)將建成自主可控、面向全球的移動(dòng)寬帶互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。 “中國(guó)堅(jiān)持以我為主的研制路徑，允許試錯(cuò)、寬容失敗的創(chuàng)新環(huán)境，讓中國(guó)航天事業(yè)一步步做大做強(qiáng)。”周志成說。 　　

新時(shí)代的“兩彈一星” 如果說“東方紅”系列見證了中國(guó)衛(wèi)星事業(yè)的發(fā)展，那么在吳季看來，發(fā)展空間科學(xué)衛(wèi)星系列是新時(shí)代的“兩彈一星”任務(wù)。 2011年，中科院設(shè)立空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)，吳季開始領(lǐng)銜中國(guó)空間科學(xué)的總體規(guī)劃。他認(rèn)為，空間科學(xué)計(jì)劃要求實(shí)現(xiàn)原始性的創(chuàng)新突破，其中大部分技術(shù)需求都是世界首次，如果實(shí)現(xiàn)則會(huì)成為國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)能力。 比如，暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空號(hào)”有效載荷關(guān)鍵指標(biāo)超過國(guó)際同類探測(cè)器水平，能量分辨率達(dá)到世界第一；實(shí)踐十號(hào)返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星搭載了19項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，是人類迄今為止單次空間微重力和生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及種類最多的衛(wèi)星任務(wù)；量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”讓中國(guó)在量子科技創(chuàng)新方面成為領(lǐng)跑者；硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星“慧眼號(hào)”填補(bǔ)了中國(guó)空間X射線探測(cè)衛(wèi)星的空白。 如今，中國(guó)已獨(dú)立自主發(fā)展了多種應(yīng)用衛(wèi)星，并在多領(lǐng)域達(dá)到世界先進(jìn)水平。 中國(guó)是世界上為數(shù)不多的全面掌握高端航天技術(shù)并擁有空間系統(tǒng)的國(guó)家。以中國(guó)空間技術(shù)研究院為例，擁有以近5000項(xiàng)發(fā)明專利為代表的核心技術(shù)，在星船回收、熱控、姿軌控、電推進(jìn)等領(lǐng)域躋身世界前列； 中國(guó)初步建成了完整的衛(wèi)星通信體系。中國(guó)制造通信衛(wèi)星的波束覆蓋了全球80%的地區(qū)和人口，為大批“一帶一路”國(guó)家提供了通信保障支持； 中國(guó)通過系列高分辨率衛(wèi)星的發(fā)射，到2020年將形成全天候、全天時(shí)、全球覆蓋的陸地、大氣、海洋對(duì)地觀測(cè)能力； 中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是面向全球服務(wù)的四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一，系統(tǒng)建成后性能與GPS相當(dāng)，將使中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平； 中國(guó)目前已成功完成了載人航天工程的第一步和第二步計(jì)劃，計(jì)劃到2022年前后建成中國(guó)自己的空間站； 中國(guó)探月成就在國(guó)際航天界廣受好評(píng)，嫦娥四號(hào)探測(cè)器計(jì)劃今年在月球背面著陸，將是“前無古人”的創(chuàng)舉…… 　　國(guó)際合作邁大步 近日，中國(guó)自主研制的月球軌道超長(zhǎng)波天文觀測(cè)微衛(wèi)星“龍江二號(hào)”進(jìn)入環(huán)月軌道，星上搭載的沙特月球小型光學(xué)成像探測(cè)儀等載荷全部正常開機(jī)，成功獲取了清晰的月球表面可見光圖像。這是中沙兩國(guó)在探月工程嫦娥四號(hào)中繼星任務(wù)國(guó)際合作項(xiàng)目取得的重要成果。 除了衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的國(guó)際合作，中國(guó)已和26個(gè)國(guó)家和地區(qū)簽署了80個(gè)出口合同，整星出口數(shù)量達(dá)23顆，包括13顆通信衛(wèi)星、10顆遙感衛(wèi)星，圓了世界上一批“需要衛(wèi)星、用不起衛(wèi)星”國(guó)家的夢(mèng)。 2008年中國(guó)發(fā)射的“委內(nèi)瑞拉一號(hào)通信衛(wèi)星”，使委內(nèi)瑞拉擁有了第一顆屬于自己的衛(wèi)星。它極大改善了委內(nèi)瑞拉的國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施，降低了電信服務(wù)成本，造福了邊遠(yuǎn)地區(qū)民眾； 2011年發(fā)射的“尼日利亞1R衛(wèi)星”，為尼日利亞提供超過15萬個(gè)與通信有關(guān)的就業(yè)機(jī)會(huì)，可以為尼方的寬帶用戶每年節(jié)約超過9500萬美元，為非洲用戶節(jié)約電話中繼和數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)費(fèi)超過6.6億美元； 2015年發(fā)射的“老撾一號(hào)衛(wèi)星”，向老撾及鄰國(guó)提供電信和廣播電視業(yè)務(wù)，目前已實(shí)現(xiàn)了110套節(jié)目的全國(guó)播放功能，改變了老撾國(guó)內(nèi)電視業(yè)務(wù)依靠鄰國(guó)衛(wèi)星轉(zhuǎn)播的局面。 周志成說，中國(guó)長(zhǎng)期重視國(guó)際空間的交流與合作，在進(jìn)行衛(wèi)星出口的同時(shí)，還定期開展各種形式的技術(shù)交流和使用培訓(xùn)。在載人航天、深空探測(cè)、空間科學(xué)等領(lǐng)域，中國(guó)也一直堅(jiān)持廣泛國(guó)際合作。 　　

中國(guó)衛(wèi)星家族譜 大家好，我是中國(guó)衛(wèi)星。你們一定都聽說過“東方紅”“北斗”“風(fēng)云”“墨子”，但是對(duì)于他們的“技能”，很多人“傻傻分不清楚”。其實(shí)，在我們的大家庭里，有六大家族，分別是通信廣播、導(dǎo)航定位、對(duì)地觀測(cè)與傳輸遙感、空間科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)、載人航天以及月球與深空探測(cè)。 說起通信廣播家族，許多國(guó)人都會(huì)非常自豪。48年前，中國(guó)成功發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”就是通信廣播衛(wèi)星。這個(gè)家族，就好像一個(gè)空中信使，收集來自地面的各種“信件”，然后再“投遞”到另一個(gè)地方的用戶手里。如今，這家族已完成了43顆通信衛(wèi)星的研制，包括9顆整星出口衛(wèi)星，目前在軌運(yùn)行的有26顆。 在導(dǎo)航定位家族里，最出名的就是北斗了。他和美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯以及歐洲的伽利略，共同構(gòu)成了世界上主要的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。北斗家族采取“先區(qū)域、后全球”的發(fā)展路徑，計(jì)劃在今年年底面向“一帶一路”國(guó)家和地區(qū)提供基本服務(wù)，到2020年前后，還將完成全球組網(wǎng)，為全球用戶提供服務(wù)。 而“風(fēng)云”“海洋”“資源”“高分”“遙感”“天繪”，都是對(duì)地觀測(cè)與傳輸遙感家族里的紅人，他們可以檢測(cè)陸地、大氣、海洋。我們?nèi)粘Ｉ钪械臍庀箢A(yù)報(bào)、國(guó)土普查、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃、地圖測(cè)繪等方方面面，都離不開他們。 說到科學(xué)試驗(yàn)家族，雖然大家在日常生活中很少接觸他們，但他們?cè)趪?guó)際上相當(dāng)出名：“悟空號(hào)”“墨子號(hào)”“慧眼號(hào)”，都來自于此。他們的技能非常“高大上”，專注于研究發(fā)生在地球、日地空間、行星際空間乃至整個(gè)宇宙空間的各類自然現(xiàn)象及其規(guī)律，每有研究成果，都會(huì)引發(fā)顛覆性創(chuàng)新，成為人類歷史上的“大動(dòng)作”。 載人航天和月球與深空探測(cè)雖然不是人造衛(wèi)星，但也是我家的重要成員。衛(wèi)星、飛船、深空探測(cè)器，共同構(gòu)成了我們的航天大家庭。首顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”、神舟五號(hào)載人飛船、首顆月球探測(cè)器“嫦娥一號(hào)”，被稱為中國(guó)航天的三大里程碑。 這就是我們的大家庭。我們有一個(gè)大目標(biāo)：探索浩瀚宇宙，服務(wù)國(guó)家發(fā)展，增進(jìn)人類福祉！