中国研制和发射的卫星数量
自1970年4月24日我国第一颗“东方红”人造地球卫星成功发射以来,经过30年的发展,我国卫星研制水平和制造技术不断提高,成功研制了多种卫星,形成了不同的应用卫星系列,使中国卫星在太空大放异彩。
中国用长征系列运载火箭发射了50多颗卫星,包括9颗科技实验卫星、17返回式遥感卫星、9颗通信广播卫星、2颗气象卫星、2颗资源遥感卫星、2颗导航定位卫星、2颗大气密度测量气球卫星和10颗国外卫星。这些卫星的成功发射不仅体现了中国科学技术的高速发展水平,也使中国进入了世界航天强国的行列,对促进国家经济发展和社会进步,以及提高国际地位发挥了极其重要的作用。
科技实验卫星
在中国发射的九颗科技实验卫星中,前八颗从酒泉发射中心发射,最后一颗从西昌发射中心发射。在这九颗卫星中,东方红一号和石坚一号由长征一号火箭发射。技术实验卫星一号、技术实验卫星二号、技术实验卫星三号三颗卫星由风暴一号运载火箭送入太空。紧接着,风暴1号又成功发射了另外三颗实验卫星,分别是实践二号、实践二A、实践二B,一箭三星。第九颗卫星是“实践四号”,是由长征三号甲运载火箭发射升空的地球同步转移轨道卫星。这9颗卫星不仅在太空正常运行,而且为我国卫星新技术发展和空间物理探测做出了积极贡献。
比如中国第一颗人造地球卫星,从1965下半年开始经过4年多的研制,在1970年初完成了总装测试和各项空间环境试验。为了让世界各地的人们直接看到卫星遨游太空的邀请,用肉眼听到它的洪亮声音,采用的技术方案是:卫星与运载火箭分离入轨后,末级火箭将跟随卫星在太空中飞行,在这一级火箭上专门加了一个“观测裙”,提高火箭的亮度;同时,卫星外壳内安装了东方红的音乐发生器和广播系统。为了发射这颗卫星,专门研制了“长征一号”三级运载火箭。卫星发射场也在原导弹发射试验场的基础上改扩建,全国各地新建了许多地面观测站。虽然这一切都已经过论证,也提前进行了必要的测试,但最终能否成功,还有待4月24日的飞行检验。第一颗人造卫星的成功发射,全面检验和验证了卫星、火箭、发射场和TT&C网各大系统的有效性和协调性。卫星入轨后,卫星上各系统工作正常,达到了“看得见、听得见、抓得着”的要求。从某种意义上说,这也是我国科技实验卫星取得的第一个重大成果。
1994年2月9日,我国第九颗科技实验卫星石坚四号在长征三号甲运载火箭上成功发射,这是我国科技实验卫星发展的又一重大成果。“实践四号”空间探测卫星的主要目的是测量近地空间的带电粒子环境,研究它们对航天器的影响。根据带电粒子在空间的分布,卫星选择了近地点200公里、远地点36000公里、倾角28度的理想轨道。在近地点,卫星位于辐射带的边线之下。随着卫星向高轨道方向移动,它将进入辐射带并穿过辐射最强的区域,最终到达辐射带外缘以外的区域。通过这种方式,卫星大约每天可以测量两次辐射带沿高度的完整轮廓。为了达到预定的探测目的,卫星搭载了6种探测仪器,包括高能电子探测器、高能质子和重离子探测器、等离子体探测器、电位监测仪和单粒子探测器。由于仪器考虑周到,探测到的带电粒子成分可以比较完整,除了电子和质子,还有重离子;探测到的能量也比较广,几乎覆盖了所有对航天器有影响的能量范围;在探测空间环境中带电粒子参数的同时,还可以监测环境对卫星的影响。
“实践四号”的成功发射,不仅为研究空间带电粒子与航天器的相互作用提供了完整的、可相互验证的第一手数据。而且对充满太空的带电粒子组成的“辐射带”、“电离层”、“等离子层”、“太阳风”及其对航天器的影响有了新的认识,从而迈出了可喜的一步,最终减少和消除它们对航天器的损害。
返回式遥感卫星
我国发射的17返回式遥感卫星都是从酒泉基地发射的近地轨道卫星。20世纪70年代,长征二号火箭发射了三颗卫星。80年代的8架和90年代的12和14是由长征二号丙火箭送入太空的。上世纪90年代,长征二号运载火箭成功发射了13、16、17三颗卫星。这16颗卫星全部成功返回四川预定着陆区。其中,返回地球的1992、1994、1996、165438+10月4日,属于我国第二代返回式卫星。卫星上搭载的新型遥感器具有国际先进水平,分辨率达到数米,遥感图像清晰,标签齐全,信息完整,是第一代返回式卫星。唯一可惜的是,长征二号丙火箭发射的15438+05卫星,并没有如期回到祖国的怀抱。在茫茫太空中徘徊了三年半后,于6月196年3月12日坠入南大西洋。
中国发展应用卫星,首要目的是打破世界航天大国对航天技术的垄断,服务于战略方针,研制返回式卫星,掌握回收技术,成为中国应优先考虑的重要任务。因此,早在上世纪60年代,党中央就原则批准将返回式侦察卫星作为发展重点。在研制第一颗卫星的同时,侦察卫星所需的光学相机、红外相机、特种胶片、姿态控制等关键技术都列入了预研计划。上世纪70年代初,我国第一颗返回式摄影侦察卫星正式列入国家计划后,在“文革”的混乱年代,中央领导同志对这颗卫星的研制格外关注。1975 165438+10月15日,返回式卫星与长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心完成技术阵地测试,随后转入发射阵地。165438+10月26日准时发射,卫星准确进入预定轨道,近地点高度173km,远地点高度483km,轨道倾角63度。不仅轨道精度达到设计要求,而且卫星在太空飞行47圈后,按照遥控站发出的遥控指令安全返回。卫星发射后中国首次尝试返回地面的喜悦。1976 12在粉碎“四人帮”的喜庆日子里,我国又一颗改进设计的返回式卫星圆满完成发射、侦察和回收任务。1978年10月,我国再次发射返回式卫星,三天后返回。
1982年9月9日,我国新研制的实用返回式卫星成功。自此,返回式卫星进入了更加实用的阶段。整个80年代,a * * *发射了8颗卫星,每次都成功,使中国成为继美国和前苏联之后,世界上仅有的3个真正掌握研制和发射返回式卫星技术的国家之一。不仅创造了100%成功发射的历史纪录;而且,返回式卫星的质量和水平也在逐年提高。随着航天市场商业化进程的加快,从1987年8月起,我国返回式卫星开始作为微动试验平台进入国际市场,先后承担了法国、德国、瑞典的运载试验,在国际上产生了越来越重要的影响。
1994我国发射的第16颗返回式卫星取得重大成果。中国专家在卫星上尝试了一种“全姿态获取新技术”,使卫星在任何姿态下恢复正常运行,取得了令人满意的效果。更令人难忘的是,1996年10月20日下午3时20分,我国“长征二号丁”运载火箭从沉寂两年的酒泉卫星发射中心成功托举第17颗返回式卫星。卫星按预定轨道绕地球飞行239圈,行程15天。在Xi安卫星TT&C中心的精确控制下,它准确地“降落”到了四川中部。这颗卫星不仅创造了在太空飞行15天的新纪录,还* * *进行了17级运载试验,这在过去是史无前例的。17种物体中,有一个中科院携带的重量为10公斤的多功能生物培养箱。保温箱里有很多实验装置,其中专门放了一只比鸡蛋还小的乌龟,用于失重状态下的心肌观察和病理反应实验。生物箱中的另一个实验是细胞学中神经细胞的生长发育实验。神经元取自一只刚来到这个世界的幼鼠的脑细胞。生物盒里还有两种植物:一种是具有抗癌作用的石雕柏木(俗称芦笋);另一个是已经长到1 ~ 2 cm高的萝卜苗。这两类植物实验的目的主要是研究它们在微重力下的空间变化机制和其他反应。此外,还利用生物箱进行了水生生物和微生物的实验。
在17星载实验中,太空育种是一项常规实验,但非常引人注目。自1978以来,我国已多次在返回式卫星上搭载水稻、小麦、蔬菜、花卉、中药等400多个品种的种子,在全国20多个省、市、自治区的70多个单位进行了试验。证明种子经过独特的空间环境处理后返回地面进行育种和试种,取得了良好的效果,开辟了科学育种的新途径。
17号返回式卫星还承担着国土调查、资源勘探、地质地震调查、农村水利建设、城市规划、科学实验等多项任务。不仅测试了新的电子技术,还完成了6个温度场可控的材料实验。其中之一是金属材料在太空中加热到970摄氏度后熔化,在微重力条件下观察到了它的再凝固现象,得到了满意的结果。在装载过程中,还进行了锂电池的多项材料实验和空间实验。作为卫星研制单位的中国空间技术研究院也错过了这个机会。利用星载实验,研究了高动态GPS自主导航定位系统,进行了光盘在空间的首次应用试验,成果丰硕。
但最令人兴奋的是,这颗卫星的回收舱内有两件最珍贵的物品,一件是中国人民的国旗,一件是香港特别行政区区旗。举世瞩目的1997年香港回归前夕,中国航天工业集团公司利用17号卫星实现了“五星紫荆飞向太空”,表达了“航天员”迎接香港回归祖国和祖国统一大业的拳拳之心。
通信广播卫星
中国发射的9颗通信广播卫星中,前7颗都是由长征三号火箭从西昌卫星发射中心发射的。除第一颗实验卫星一号和第七颗实用通信卫星五号未能进入地球同步转移轨道外,另一颗实验通信卫星和实用通信卫星一号、实用通信卫星二号、实用通信卫星三号、实用通信卫星四号等五颗卫星均如期依次进入赤道上空3.6万公里高度的地球静止轨道,分别固定在东经。第八和第九颗通信卫星都被称为“东方红三号”,由长征三号甲火箭从西昌发射中心发射。不幸的是,10月30日发射的第七颗通信卫星东方红三号,1994+065438+首次发射。由于卫星上的姿控发动机漏油,燃料提前耗尽,导致卫星无法定位到预定位置。
由于以卫星为中继站的现代卫星通信技术通常工作在微波频段,通信容量大,通信方式不易受电离层、对流层和气象条件的影响,也不受山脉、河流、海洋、沙漠等地理条件的限制。卫星通信还具有传输距离远、传输质量高、长途通信价格低、多址连接等优点,所以自从我国第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功后,我国通信部门都渴望自己的试验通信卫星早日问世,以改变我国通信技术的落后状态。因此,早在1970年6月,我国就开展了通信卫星及其运载火箭的自主研究。
1975 6月后,国家成立了卫星通信工程领导小组,领导小组下设技术协调小组,负责整个工程的技术协调工作。经过1976的总体方案设计和总体协调,确立了静止轨道试验通信卫星的具体方案。1977年初,卫星分系统样机研制完成后,向国际电信联盟提供了相关资料。同年3月8日,国际电联向全世界正式公布了中国的卫星通信项目,日本、印尼等国相继与中国协调。为了加快工程进度,9月,1977,该工程被列为航天战线三大重点任务之一。卫星的发展开始呈现出跑马圈地的良好势头。经过广大科技人员多年的辛勤工作和无私战斗,到1983,试验通信卫星研制已接近尾声。
3月28日,1984,我国研制的第一颗实验通信卫星运抵发射阵地。4月8日晚,夜幕开始笼罩大地,我看到银白色的运载mega发射架和橙红色的火龙逐渐从发射架上升起,飞向天空。19: 40,运载火箭第三级准确进入轨道。卫星与运载火箭分离后,卫星按照预定程序旋转到37转/分。卫星在大椭圆转移轨道上飞行良好。4月10日8时47分,地面发出遥控指令,命令卫星远地点发动机点火,卫星进入准静止轨道。4月16日18: 27: 57,卫星成功固定在东经125度赤道上空。从此,浩瀚宇宙上空又多了一颗中国人研制的新星,即“东方红二号”通信卫星,直径2.1 m,总高3.1 m,重量461kg。该卫星配备了两个转发器,使用C波段开展电话、电视和广播服务。从此,中国通信广播卫星的研制和应用进入了一个新的发展阶段。1984、1986、1988、1990年,中国成功发射了五颗地球静止轨道通信广播卫星。经过几年的运行,证明卫星性能满足设计要求。自1986起,北京、拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州等城市首批卫星通信开通。随后为中央电视台和中央人民广播电台的多个节目、电视教育以及云南、贵州、新疆等省的一些地方电视节目提供服务,大有起色!
全国电视报道。此外,还利用通信卫星作为中继站开展对外广播,为邮电、水利、金融等部门提供数字、照片、文字传真和数据报表传输手段,使之成为提高国民经济建设效率的“倍增器”。
值得一提的是,理论上,虽然地球同步轨道卫星轨道位置多达120个,但就一个国家而言,真正可用的位置非常有限。中国准备占领并且已经占领东经100度附近的阵地只有几个。其中东经110.5度的轨道位置,中日之间一直有争议,虽然这个位置早已被中国的“东方红-2A”卫星使用。此外,专家认为,我国第一颗实验通信卫星所占据的125度位置对我国尤为重要,因为固定在这个位置的卫星覆盖了我国全境,尤其是我国东南沿海发达地区,可以接收到非常好的信号。但根据国际电联相关规定,我国对东经125度位置的使用权将于6月1997 11到期。在此之前,如果中国不发射新的通信卫星占领它,会有两种非常不利的结果:要么花巨额外汇购买,要么租用非国产卫星。要么把它交出来,然后坐视其他国家抢占这个位置。在这个电波无形战争愈演愈烈的关键时刻,我国10年苦心经营研制的“东方红三号”国产通信广播电视传输卫星,于5月1997日随“长征3A”携带的红箭从西昌卫星发射中心发射升空,准确定位在东经125度赤道上空。
东方红三号卫星装有24个C波段转发器。其中6台中功率中继器用于电视传输,18台低功率中继器用于电话、电报、传真、数据传输等通信业务。可同时向全国连续传送6套彩色电视节目和8100部电话,使用寿命8年,可满足2000年左右全国各地接收和传送电视、广播、通信的要求。卫星为箱形星结构,由结构、电源、热控、测控、姿态与轨道控制、推进、通信七个子系统组成。太阳帆板为定向帆板结构,机翼最大跨度达到18.1 m,最大高度5.71 m,整星采用先进的模块化总体构型方案。因此,“东方红三号”的研制成功,标志着中国通信卫星技术发展迅速,为中国挤进竞争激烈的通信卫星市场创造了良好的条件。
气象卫星
了解和掌握气象学是人类生存的重要条件之一。它与人类社会的生产、交通和日常生活密切相关,而且越来越重要。中国幅员辽阔,各地气象变化繁多。由于交通不便,过去只利用各地建设的有限数量的地面气象观测站,对当地的风速、气温、气压、降雨量、日照、气温等六个气象要素进行测量,然后将这些数据通过有线和无线通信手段集中到气象中心(局)进行综合分析和预测。但由于受海洋、沙漠、高原、山脉、岛屿的影响,无法观测到相当国土上的天气情况,气象中心一次收集的数据有限,收集、分析、处理数据的手段相对落后,难以及时准确地预测全国各地台风、暴雨、寒流、高温的到来,往往因为预防措施跟不上而造成不应有的生命财产损失。
自1,1,960年4月美国发射世界上第一颗气象卫星以来,该卫星鸟瞰全球各地,每半小时可获取近1亿平方公里的云图数据。它不仅可以全天候测量和提供大范围的温度、湿度、气压、风力等定量遥感气象数据,而且不受自然条件、地理环境、国界等限制。气象卫星无法与常规气象观测手段相比的优越性被揭示出来后,我国气象工作者要求发展自己的气象卫星的呼声越来越高,并在党中央的大力支持下正式列入国家计划。
中国研制的第一颗气象卫星是一颗极轨气象卫星,名为风云一号。主要任务是获取全球气象数据,向世界各地的气象卫星地面站发送气象信息。同时,它也获取海洋信息,为海事处服务。风云一号卫星是一个1.4m×11.4×11.2m的六面体..六块太阳能电池板对称安装在恒星的外侧。面板展开后,卫星总长度为8.6米。卫星运行在太阳同步轨道上,高度901 km,倾角99度,周期102分钟,每天绕地球14圈。卫星结构的一个显著特点是采用长寿命三轴姿态控制系统,使卫星上的两个可见光和红外扫描辐射计(扫描宽度3000 km)始终对准地球,对地指向精度小于65438±0.0度,卫星下点分辨率为65438±0.1km。1988年9月7日,我国在山西太原卫星发射中心用长征四号运载火箭成功将风云一号送入预定轨道。从发回的气象信息来看,专家认为图像清晰,纹理清晰,层次丰富,及时准确。
继成功发射第一颗实验气象卫星后,1990年9月3日,我国又用长征四号火箭从太原卫星发射中心成功发射了一颗气象卫星。由于这颗卫星的结构、轨道和功能与第一颗卫星基本相似,因此被称为“风云一号B”气象卫星。卫星飞过中国上空时,乌鲁木齐气象卫星地面站率先向北京传输了第一张反映前苏联亚洲地区的卫星云图资料。人们兴奋地从电视天气预报节目中看到,不仅有可见光云图,还有新的红外云图。云、湖、河、山清晰可辨,完全可以与先进国家的卫星云图媲美。
继风云一号之后,中国于1987开始研制第一颗静止气象卫星风云二号。作为一颗新型气象卫星,其结构和性能与风云一号有很大不同。其外形为直径2.1 m,高1.6 m的圆柱体,表面贴有近2000块太阳能电池,使用寿命约3年。由于卫星上装有多通道扫描辐射计、S波段数据传输和云图转发器,UHF波段数据采集和天气图广播的转发器指标达到100个国内频道和33个国际频道;等效总辐射功率分为三种情况:原主图、加宽云图、天气图,功能齐全,需要解决一系列工程问题。
1994年初,卫星在测试中出现故障后,作为这项任务的承建方,对卫星质量问题进行了多方面的攻关,通过与各相关单位的密切配合,下大力气保证质量,最终确保了这颗新星的质量可靠,凝聚了我国航天战线全体人员10年的心血。
6月1997,10,我国利用长征三号丁运载火箭从西昌发射中心成功将风云二号送入地球同步转移轨道,卫星最终定位于6月17日距地球赤道36000公里的高度。由于风云二号比风云一号视野更广、功能更强、用途更广,投入运行后将为用户提供拓宽的数字影像、天气图传真和各种处理后的气象产品,并将在自然灾害监测和气候变化研究中发挥重要作用。我国在1988和1990连续发射两颗太阳同步轨道气象卫星后,又在1997成功将一颗气象卫星送入地球静止轨道,发回了清晰的云图,可以连续监测天气变化。这标志着我国气象卫星的研制和发射进入国际先进水平。自此,中国气象卫星产业和卫星资源应用能力开始进入新阶段。
合同国际商业卫星
在改革开放大潮的冲击下,负责中国航天技术发展的决策层开始考虑中国航天如何走出国门,进入国际市场1984。
1985年5月,中国以参加日内瓦国际航天商业大会为契机,组成四人代表团参会。当代表团团长在会上向世界航天界各国代表作“中国为世界提供发射服务的可能性”的报告时,人们的脸上顿时充满了惊讶的表情,紧接着会场秩序一阵骚动,交头接耳。第二天,一家法国报纸刊登了一条带有问号和感叹号的消息。标题是:“中国羽翼未丰的太空技术将参与国际竞争!?"
这是中国航天面向世界释放的第一个探测气球。为了让更多的国际厂商了解中国的航天技术水平,同年6月,中国参加了在巴黎举办的国际航天技术展览会。由于精心准备,中国航天技术展览会这次大出风头,起到了意想不到的轰动效应。然后,1985,10年10月26日,中国以航天部的名义正式向世界宣布:“中国运载火箭已经投入国际市场。承包国外卫星发射业务。”从此,中国航天打开了封闭了几十年的大门,决定在世界航天市场上占有一席之地。
也许美丽是上帝的旨意。中国向世界宣布将进入国际市场仅三个月后,美国挑战者号航天飞机爆炸,所有人遇难。不久,为了填补航天飞机关闭留下的空白,美国迅速研制的“大力神”和“德尔塔”运载火箭也相继坠毁。欧空局的阿丽亚娜运载火箭发射也失败了。此时,心急的西方卫星公司开始将目光投向中国,从而为中国进入世界卫星发射市场创造了前所未有的机遇。
1986 65438+10月,中国与瑞典国家航天公司正式签署协议,用中国的长征二号丙火箭为该公司发射一颗邮政卫星。这是中国与外国正式发射卫星的最早协议。
1987年8月和9月,中国成功发射并回收了两颗科学探测和技术试验卫星。在8月发射的卫星上,搭载了法国Matra公司的两台微重力实验装置。这是中国首次利用航天技术为外国用户提供服务,标志着中国正式进入国际航天市场。
1988年9月,西昌卫星发射中心正式对外开放。从此,这条深山峡谷的神秘面纱被揭开,游客和参观者络绎不绝,联系卫星发射任务的客户也接踵而至。1990年4月7日,由中国长城工业总公司总承包,中国由长征二号丁运载火箭从西昌卫星发射中心发射“亚洲一号”卫星,定点于东经105.5度赤道上空。这颗美国制造的卫星是当时世界上同类卫星中应用最广泛、最成熟的一颗,工作寿命为9.5年。“亚洲1”卫星的成功发射,为中国提供了发射国际商业卫星的经验,同时也增加了我们进军国际市场的信心。
为履行1988 165438+10月1的正式合同,中国与美国休斯顿公司利用中国的“长征二号E”发射两颗“HS-601”卫星供澳大利亚使用,65438+8月65432。当闪耀着、装饰着美澳中三国国旗的乳白色航天龙“长二捆”于14日上午7时从发射台缓缓升起,直冲云霄时,为之奋斗的中国航天勇士们如释重负,欢欣鼓舞,相互祝贺。1994年8月28日,在全世界的关注下,中国用“长征二号E”将美国休斯公司为澳大利亚研制的“奥赛特·B3”通信卫星一举送入太空。Austar的成功发射,标志着中国已经具备了发射重型卫星的能力,这对中国承接国际商业卫星无疑是一个巨大的推动。
从4月1990到6月10,中国分别承担了10颗国际商业卫星的发射任务。分别是瑞典的“Feullias Branch”科学实验卫星、亚洲卫星通信有限公司的亚洲1和亚洲2号通信卫星、亚太通信卫星有限公司的亚太1和亚太1A通信卫星、巴基斯坦的“Badal 1”科学实验卫星。为了使中国航天技术在世界市场上站稳脚跟,以优质、高效、安全的服务参与世界竞争。近年来,我国对各类卫星发射场的设备设施进行了现代化改造,使发射实时指挥更加现代化,数据采集处理能力明显增强,指挥显示更加准确直观,综合发射能力已成为世界一流水平。这充分表明,中国航天事业正在一步步走向世界,在竞争激烈的世界卫星发射市场上主宰沉浮的命运已经牢牢掌握在我们自己手中。