天鏈二號03星成功發(fā)射

　　報(bào)告地球，我們是“追星”的星

　　光明日報(bào)記者 張蕾 張曉華光明日報(bào)通訊員 張銀 高令飛 王江永

　　7月13日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征三號乙運(yùn)載火箭,成功將天鏈二號03星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。此舉標(biāo)志著我國第二代中繼衛(wèi)星系統(tǒng)完成三星組網(wǎng)，兩代全球中繼衛(wèi)星系統(tǒng)同時(shí)在軌服務(wù)的能力將大幅提升。

　　我國自2003年起開展中繼衛(wèi)星研制工作，2012年完成天鏈一號三星組網(wǎng)，成為世界上第二個(gè)擁有全球覆蓋能力中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的國家。2012年到2022年的10年間，我國實(shí)現(xiàn)了從天鏈一號到天鏈二號的巨大跨越，天基測控與數(shù)據(jù)中繼能力再上新臺階。

　　從無到有，第一代中繼衛(wèi)星系統(tǒng)圓滿收官

　　“中繼衛(wèi)星是‘衛(wèi)星的衛(wèi)星’。”航天科技集團(tuán)五院天鏈二號03星副總指揮詹克強(qiáng)介紹，它可以充分發(fā)揮軌道高度優(yōu)勢，“居高臨下”追蹤在中低軌運(yùn)行的航天器，并將獲得的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳到地面，“相當(dāng)于一個(gè)天上的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，可為衛(wèi)星、飛船等提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù)，能夠極大地提高各類衛(wèi)星的使用效益和應(yīng)急能力，同時(shí)還能大幅減少地面站和測量船的數(shù)量，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢非常明顯”。

　　天鏈衛(wèi)星投入使用前，我國一直依托陸基測控站和遠(yuǎn)望系列測量船支撐航天器的發(fā)射測控和在軌通信任務(wù)。2003年10月，神舟五號載人飛船于在軌期間數(shù)次與地面控制站天地通話。“這種通話有嚴(yán)格的限制，必須在地面測控站收到飛船信號后，利用極短的時(shí)間窗口抓緊通信，而其余時(shí)間航天員只能在狹小封閉的艙內(nèi)默默等待下一個(gè)通信周期的到來。”航天科技集團(tuán)五院天鏈二號03星總指揮張鵬說。

　　2008年、2011年和2012年，我國先后成功發(fā)射天鏈一號01、02、03星，完成三星在軌組網(wǎng)。三顆衛(wèi)星分別位于非洲、印度洋、太平洋上空，對中低軌航天器實(shí)現(xiàn)了近100%覆蓋。2013年6月20日上午10時(shí)許，在神舟十號載人飛船上，航天員王亞平為全國中小學(xué)生進(jìn)行了一次51分鐘的信號連續(xù)、畫面清晰的太空授課。“從間斷通信到連續(xù)傳輸，巨大的變化得益于天鏈一號系統(tǒng)的建成。”張鵬介紹，2016年我國發(fā)射天鏈一號04星接替超期服役的01星，2021年又成功發(fā)射天鏈一號05星，至此我國第一代中繼衛(wèi)星系統(tǒng)圓滿收官。

　　從有到強(qiáng)，中繼衛(wèi)星“天團(tuán)陣容”再升級

　　2010年，我國啟動天鏈二號衛(wèi)星的研制工作。天鏈二號衛(wèi)星采用東方紅四號公用平臺研制，在充分繼承第一代中繼衛(wèi)星技術(shù)狀態(tài)的基礎(chǔ)上，采用更加先進(jìn)的載荷技術(shù)，配置多種新型天線，可兼容天鏈一號的工作頻率，擴(kuò)展帶寬和轉(zhuǎn)發(fā)器通道數(shù)量，對用戶目標(biāo)的服務(wù)數(shù)量增加1倍，傳輸總速率達(dá)到千兆比特每秒（Gbit/s）量級，衛(wèi)星服務(wù)覆蓋范圍得到極大提升，能夠兼顧部分地球同步軌道用戶的服務(wù)需求。

　　2019年3月，天鏈二號01星成功發(fā)射，拉開了我國中繼衛(wèi)星系統(tǒng)更新?lián)Q代的序幕。天鏈二號衛(wèi)星與天鏈一號系統(tǒng)合作，主要為飛船、空間實(shí)驗(yàn)室、空間站等載人航天器和中低軌資源衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù)，并為航天器發(fā)射提供測控支持。

　　2021年12月，天鏈二號02星成功發(fā)射。僅7個(gè)月后，太空又迎來天鏈二號03星“入列”。這驗(yàn)證了天鏈二號衛(wèi)星的快速研制能力，為后續(xù)二代中繼多星快速在軌組網(wǎng)提供了重要支撐，我國天基測控與傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的步伐進(jìn)一步加快。

　　“1+1+1>3”，天基服務(wù)效能大提升

　　受天線終端數(shù)量和衛(wèi)星數(shù)量限制，原有中繼衛(wèi)星系統(tǒng)服務(wù)能力無法滿足我國日益增長的數(shù)據(jù)中繼需求。第二代中繼衛(wèi)星系統(tǒng)（包括天鏈二號01星、02星和03星在內(nèi)）的全球組網(wǎng)，將大大緩解中繼衛(wèi)星系統(tǒng)資源的統(tǒng)籌問題，發(fā)揮出“1+1+1＞3”的應(yīng)用效能。“如今，中國空間站上的航天員可以隨時(shí)與地面進(jìn)行視頻和語音通信，暢享全wifi智能生活。對于太空授課等需要強(qiáng)信號、長弧段天基支持的重要太空活動，天鏈二號都能夠從容應(yīng)對。”詹克強(qiáng)自豪地表示。

　　在高軌通信衛(wèi)星的發(fā)射過程中，部分軌道弧段處于境內(nèi)地面測控站的盲區(qū)，以往通常采用測量船等手段保障發(fā)射段測控鏈路的安全性。而2022年4月發(fā)射的中星6D衛(wèi)星，成功應(yīng)用中繼測控終端實(shí)現(xiàn)了與天鏈系列衛(wèi)星的天基測控，充分驗(yàn)證了中繼衛(wèi)星系統(tǒng)為高軌通信衛(wèi)星提供測控服務(wù)的可行性。據(jù)悉，該模式可有效降低衛(wèi)星發(fā)射階段對測量船等的依賴，大大增強(qiáng)我國對衛(wèi)星的自主測控能力。

　　今年6月，神舟十四號載人飛船搭載3名航天員飛向太空，將實(shí)現(xiàn)在軌駐留6個(gè)月的目標(biāo)。張鵬強(qiáng)調(diào)，在這6個(gè)月的駐留時(shí)間內(nèi)，兩代天鏈衛(wèi)星系統(tǒng)將全天候?yàn)榭臻g站和地面站搭建可靠的信息“天路”，為航天員的生活和工作保駕護(hù)航——“兩套全球中繼衛(wèi)星系統(tǒng)被大家親切地戲稱為‘追星’的星”。