“天鏈一號”04星升空,對鞏固中國航天産業具有重要意義
11月22日23時24分,中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。這對於中國未來的航天産業的發展具有重大的意義。
中繼衛星又被稱為“衛星的衛星”,其主要功能是為衛星、飛船等航天器提供數據中繼和測控服務。在中繼衛星出現以前,地面如果要與太空中的航天器建立聯繫,主要是通過地面測控站和航天測量船。但是由於受到地球曲率的影響,一個測控站只能在衛星一個軌道週期4%的時間內與交換數據,也就是説一天只有20多分鐘。如果要實現全程無縫連結,那就必須在全球各處部署數量驚人的地面測控站和航天測量船。如對300千米高度的低軌道航天器進行100%的覆蓋,理論上需要布設100多個站點均勻分佈在地表,不但耗資巨大,而且受到地理、政治等各方面因素的限制也很多。為了擺脫地球曲率的限制,1963年到1964年美國先後發射3顆試驗性靜止軌道通信衛星,其中1964年8月19日發射的同步3號衛星獲得了完全成功。
長期以來中國航天測控任務主要依靠的是海上的遠望系列測量船和陸上的一系列測控站,航天器大部分時間處於“不在服務區”的狀態。921載人航天工程啟動後,中國展開了數據中繼衛星的預研。"天鏈一號"系列是中國第一種地球同步軌道數據中繼衛星,主要用於為中國神舟載人飛船及後續載人航天器提供數據中繼和測控服務。同時,為中國中、低軌道資源衛星提供數據中繼服務,為航天器發射提供測控支持。2008年4月25日首星“天鏈一號”01升空。使中國對中低軌道的測控覆蓋率大幅度提高,直觀的表現在神舟七號的轉播時間更長,一個半小時有將近50分鐘可以觀察到航天員,測控覆蓋率從15%提高到50%。
此次發射“天鏈一號”04星是中國第四顆地球同步軌道數據中繼衛星,將與已經在軌運行的“天鏈一號”01星、02星、03星實現全球組網運行。“天鏈”全球組網的完成,對於中國未來航天産業的發展具有重大的意義。
首先,“天鏈”系統可以使中國的航天産業更為穩固。在太空軍事化日益明顯的今天,如何保護自身航天器的安全是一個繞不開的話題,因此如何保證對航天器的實時掌控就顯得尤為重要。“天鏈”系統全球組網以後,可以保持航天器與地面之間的不間斷聯繫,不會留下“空窗期”,便於地面隨時把握航天器與航天員的動態。如本次神舟十一號與天宮二號的組合體在軌運行期間,習近平總書記就是通過“天鏈一號”衛星的轉播與航天員進行通話的。同時相對於地基測控系統,位於地球同步軌道的中繼衛星顯然更不容易被敵對方所破壞。
其次,中低軌道的遙感衛星可以通過數據中繼衛星實時回傳熱點地區和敏感突發事件的偵察信息,提高了反應速度,也提高各類衛星使用效益和應急能力。比如資源衛星、環境衛星等可以通過中繼衛星將數據實時下傳,從而為應對重大自然災害贏得更多預警時間,這種效果是地面測控站網絡根本無法實現的。
第三,“天鏈”系統建設/維持費用低廉,性價比高。在以前,遠望號測量船隊加上10余個地面站,才能為神舟飛船提供12%的測控覆蓋率。而一顆中繼衛星即可覆蓋衛星或飛船50%的飛行弧段。同時使用中繼衛星既可以免去有陸上測控站和海上測量船等為數眾多的操作人員,也不會像海外陸上測控站那樣易受政治因素影響的問題。(蘭順正)