2003年(nian),中(zhong)(zhong)國人首次實現了載人航天(tian)。然(ran)而(er),那(nei)時我(wo)國的(de)中(zhong)(zhong)繼衛(wei)星(xing)系統(tong)尚未建(jian)立,神舟飛船(chuan)只能在(zai)(zai)(zai)進入地(di)(di)面(mian)(mian)測(ce)控(kong)(kong)站(zhan)測(ce)控(kong)(kong)弧段時才能進行(xing)天(tian)地(di)(di)溝通(tong)。而(er)由于(yu)政治和外(wai)交因素,我(wo)們(men)(men)國家(jia)的(de)地(di)(di)面(mian)(mian)測(ce)控(kong)(kong)站(zhan)數量有(you)(you)限,幾乎全(quan)(quan)部(bu)分(fen)布在(zai)(zai)(zai)國內和僅(jin)有(you)(you)的(de)三艘海上(shang)測(ce)控(kong)(kong)船(chuan),而(er)國外(wai)測(ce)控(kong)(kong)站(zhan)只有(you)(you)兩個,分(fen)別位于(yu)肯尼亞馬林迪和巴基斯坦的(de)卡拉(la)奇,覆蓋(gai)范圍(wei)非常有(you)(you)限。 而(er)這一局面(mian)(mian)在(zai)(zai)(zai)2012年(nian)7月(yue)25日得以終結。隨著長(chang)三丙火箭(jian)將“天(tian)鏈(lian)一號03星(xing)”順利送入軌道,中(zhong)(zhong)國的(de)“天(tian)鏈(lian)”中(zhong)(zhong)繼衛(wei)星(xing)系統(tong)全(quan)(quan)面(mian)(mian)建(jian)成,實現全(quan)(quan)軌道覆蓋(gai)。于(yu)是(shi)(shi),在(zai)(zai)(zai)2013年(nian)的(de)“神十”任務(wu)中(zhong)(zhong),我(wo)們(men)(men)看到了女(nv)航天(tian)員王亞平給全(quan)(quan)國小(xiao)朋友視(shi)頻直(zhi)播科普課(ke)的(de)畫(hua)面(mian)(mian)上(shang)打上(shang)了“天(tian)鏈(lian)”的(de)標志。這一直(zhi)播畫(hua)面(mian)(mian)正是(shi)(shi)用“天(tian)鏈(lian)”回傳到地(di)(di)面(mian)(mian)的(de)。
從(cong)(cong)2003年(nian)工程正(zheng)式立(li)項,到2008年(nian)發(fa)射(she)01號首(shou)星(xing),2011年(nian)發(fa)射(she)02號星(xing),再(zai)到2012年(nian)03星(xing)發(fa)射(she)實(shi)(shi)現軌道100%覆蓋,我(wo)國的(de)中(zhong)繼(ji)衛星(xing)系(xi)統從(cong)(cong)無到有(you),我(wo)國的(de)航天測控(kong)范圍從(cong)(cong)17%提高到近100%,我(wo)國成為繼(ji)美國之后,第(di)二個實(shi)(shi)現中(zhong)繼(ji)衛星(xing)全球組網的(de)國家,實(shi)(shi)現了巨大的(de)跨越。
中(zhong)國首顆數據(ju)通(tong)信與中(zhong)繼試驗衛星(xing)(CTRDS)以東方(fang)紅-3號(hao)(DFH-3A)通(tong)信衛星(xing)作為發展平臺,星(xing)間(jian)通(tong)信鏈路(lu)采用(yong)S/Ka雙饋源拋物面天線,SSA(S波段單址)鏈路(lu)中(zhong)繼測控信號(hao),星(xing)地高速(su)數傳采使用(yong)Ka頻段。衛星(xing)天線指向(xiang)、星(xing)間(jian)鏈路(lu)的(de)捕(bu)獲(huo)和跟蹤,采用(yong)星(xing)上(shang)自閉環跟蹤兼有星(xing)地大回路(lu)捕(bu)獲(huo)跟蹤的(de)方(fang)案(an)。
“天鏈(lian)”衛(wei)星采用東方紅-3平臺(tai)研制(zhi),主要為(wei)“神(shen)舟”飛船及(ji)空間實(shi)驗室、空間站(zhan),以及(ji)中(zhong)、低軌道資(zi)源衛(wei)星等航天器(qi)提供數據中(zhong)繼(ji)服務。
1顆(ke)“天(tian)(tian)鏈”中(zhong)繼(ji)衛(wei)星就能觀(guan)測(ce)到大部分在近(jin)地(di)軌(gui)道飛(fei)行的航天(tian)(tian)器。2顆(ke)“天(tian)(tian)鏈”和l座地(di)球站組網,基(ji)本覆(fu)蓋了整個中(zhong)、低軌(gui)道,實(shi)現對中(zhong)、低軌(gui)道航天(tian)(tian)器85%~100%的軌(gui)道覆(fu)蓋。3顆(ke)“天(tian)(tian)鏈”衛(wei)星可實(shi)現全球覆(fu)蓋。
2顆“天鏈”衛星(xing)先后(hou)支持了天宮-1與神(shen)舟8、神(shen)舟-9的(de)交會(hui)對(dui)接任務。任務過程中(zhong),“天鏈”衛星(xing)發揮高碼(ma)速率(lv)、高動態和高軌道(dao)覆蓋(gai)率(lv)等(deng)優勢,提升了對(dui)飛船和天宮一號的(de)測控覆蓋(gai)率(lv)和數據傳輸能力,增強了空(kong)間交會(hui)對(dui)接任務實施的(de)安全性(xing)和可靠性(xing),為實施手控交會(hui)對(dui)接、開展空(kong)間科學實驗等(deng)提供了穩妥高效(xiao)的(de)天基測控通信保障。
天(tian)鏈一號04星(xing)是我國(guo)第四(si)顆地(di)球(qiu)同步軌(gui)道(dao)數(shu)據中繼(ji)衛(wei)星(xing),將與天(tian)鏈一號01星(xing)、02星(xing)、03星(xing)實現全(quan)球(qiu)組(zu)網(wang)運行,為我國(guo)神舟(zhou)飛船、空(kong)間(jian)實驗室、空(kong)間(jian)站提(ti)(ti)供(gong)數(shu)據中繼(ji)與測控(kong)服務(wu),支(zhi)持空(kong)間(jian)交會對(dui)接任務(wu),同時為我國(guo)中、低軌(gui)道(dao)資源衛(wei)星(xing)提(ti)(ti)供(gong)數(shu)據中繼(ji)服務(wu),為航天(tian)器發射提(ti)(ti)供(gong)測控(kong)支(zhi)持。
主要用途是:
①跟蹤(zong)、測定中(zhong)、低軌(gui)道衛星;
②為對地觀測(ce)(ce)衛星(xing)實時轉發遙(yao)感、遙(yao)測(ce)(ce)數據;
③承擔航天(tian)飛機(ji)和載(zai)人(ren)飛船的(de)通信和數據傳輸中繼業務;
④滿足(zu)軍事特殊需要(yao),以往各類軍用的通(tong)信、導航、氣(qi)象、偵察、監視和(he)預警等(deng)衛星的地(di)面航天控制中(zhong)心,要(yao)通(tong)過一系列地(di)面站和(he)民(min)用通(tong)信網進行跟蹤(zong)、測控和(he)數據傳(chuan)輸。
在我國載人航天發展過程中(zhong),最初沒有中(zhong)繼衛星的支持(chi),很多時候(hou)神(shen)舟飛船只能在進入(ru)地面測(ce)控(kong)站測(ce)控(kong)弧段(duan)時才能進行天地溝通。
而(er)“天(tian)(tian)鏈一(yi)號03星(xing)”發射成功并(bing)與01星(xing)、02星(xing)實現全球組網運行后,中國航天(tian)(tian)測控的覆蓋率可(ke)以達到近100%,也就(jiu)是說能隨時隨地掌握(wo)天(tian)(tian)上航天(tian)(tian)器(qi)的動態。
這對載人航(hang)天(tian)是至(zhi)關重要的(de),因為有我(wo)(wo)們(men)的(de)航(hang)天(tian)員在天(tian)上,不論在何時、何地,我(wo)(wo)們(men)都應該能夠清楚地知道他們(men)的(de)情況(kuang),為他們(men)提供堅(jian)強(qiang)的(de)保障,確(que)保他們(men)的(de)安全(quan)。中國天(tian)鏈一號衛(wei)星工(gong)程副總(zong)設(she)計師(shi)劉晉指出,“天(tian)鏈一號”實(shi)現(xian)全(quan)球(qiu)組(zu)網運行(xing),對中國載人航(hang)天(tian)未來(lai)發展至(zhi)關重要。