「四兄弟」接天地——解讀中國「衛星的衛星」

科技 11-28

天鏈一號04星：中國天鏈中繼衛星系統新成員

11月22日23時24分，我國在西昌衛星發射中心使用長征三號丙運載火箭成功將天鏈一號04星送入太空。新華社發（杜財攝）

中新社北京11月23日電題：「四兄弟」接天地——解讀中國「衛星的衛星」

作者張素孔曉燕

11月22日晚成功發射的中國天鏈一號04星，將與先期發射的01星、02星、03星共同提供數據中繼服務。中新社記者採訪專家，解讀這些「衛星的衛星」。

中繼衛星為「補缺」

航天器密集升空，受地球曲率和電波直線傳播影響，地面測控的缺陷日益明顯。以中國載人航天為例，可控陸地站點、海洋船組成的地基站網每天只有約3小時可與飛船實時聯繫。

中繼衛星相當於把地面測控站升高到地球靜止衛星的軌道高度，藉由它，人們可以「居高臨下」觀測近地空間內運行的航天器。

2003年，中國天鏈一號中繼衛星系統工程立項。01星在2008年成功發射，當年就圓滿完成「神舟七號」數據中繼任務。

按照高軌道三星覆蓋全球數據中繼的工作目標，中國又分別於2011、2012年相繼發射了02星、03星。2016年1月，「天鏈一號中繼衛星系統工程」獲得「國家科學技術進步獎」一等獎。

中國航天科技集團五院院長張洪太說，至今已有5個國家發射了中繼衛星或試驗中繼衛星，中國是繼美國之後，世界上第二個擁有對中、低軌道航天器全球覆蓋中繼衛星系統的國家。

天地通話靠「天鏈」

「天鏈一號通過三星組網，完成對於全球200千米以上、2000千米以下空間的全軌道覆蓋，覆蓋率近100%。」中國航天科技集團五院天鏈一號04星總設計師王典軍說。

張洪太指出，中國的中繼衛星系統建設走出了一條符合國情、技術上自主創新的道路。比如：不依靠國外建站，實現對用戶航天器全球覆蓋；突破了星上自主閉環精密捕獲跟蹤等關鍵技術，解決了高速運動航天器之間跟蹤與高速數據中繼問題；建立了星—星、星—地技術體制和全程鏈路指標體系。

他說，與其他中繼衛星系統相比，天鏈一號中繼衛星系統所需的衛星數量少、地面控管網路簡單、工作效率更高。

自投入使用以來，「天鏈兄弟」已多次圓滿完成神舟飛船及天宮實驗室為代表的航天任務。無論是近1個小時的太空授課直播，還是近期國家領導人與天宮二號空間站的兩名航天員進行「天地通話」，以及災害時確保資源、環境等衛星數據實時下傳，「天鏈」都參與其中。

超期服役待「接棒」

01星的設計壽命為6年，目前已在軌超期服役兩年。王典軍說，研製04星主要是為替代01星，確保中繼衛星系統由第一代向第二代平穩過渡。

與「長兄」相比，04星在國產化方面邁進一大步：減少了60%的進口產品，整星國產化率提升了10%。

鑒於01星、02星、03星均未發現異常，04星進入預定軌道後，四星共軌的局面還將維持一段時間。04星作為備份星，可以在多個軌位上工作，增強衛星的靈活機動能力。

張洪太說，正在將相關技術應用於後續中繼衛星、導航衛星、長征五號運載火箭等系統的設計和建設，打造中國國防信息化建設的重要支持保障系統和中國空間信息傳輸的重要樞紐。

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