2003年(nian),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)人首次實(shi)現(xian)了載人航天(tian)(tian)。然而,那時我國(guo)(guo)的(de)(de)中(zhong)(zhong)繼衛星(xing)系(xi)(xi)統(tong)尚未建立(li),神舟飛(fei)船只能在進入地(di)面(mian)測(ce)(ce)(ce)(ce)控站測(ce)(ce)(ce)(ce)控弧段時才能進行天(tian)(tian)地(di)溝通。而由于(yu)(yu)政(zheng)治和外交因素,我們國(guo)(guo)家的(de)(de)地(di)面(mian)測(ce)(ce)(ce)(ce)控站數量有限,幾乎全(quan)部分(fen)布在國(guo)(guo)內和僅有的(de)(de)三艘海上(shang)測(ce)(ce)(ce)(ce)控船,而國(guo)(guo)外測(ce)(ce)(ce)(ce)控站只有兩(liang)個,分(fen)別(bie)位于(yu)(yu)肯尼亞馬林迪和巴基斯(si)坦(tan)的(de)(de)卡拉奇,覆蓋范圍非常有限。 而這(zhe)(zhe)一局面(mian)在2012年(nian)7月(yue)25日得以終結。隨著長三丙火箭將“天(tian)(tian)鏈(lian)(lian)一號03星(xing)”順利送入軌(gui)道(dao),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)的(de)(de)“天(tian)(tian)鏈(lian)(lian)”中(zhong)(zhong)繼衛星(xing)系(xi)(xi)統(tong)全(quan)面(mian)建成,實(shi)現(xian)全(quan)軌(gui)道(dao)覆蓋。于(yu)(yu)是(shi),在2013年(nian)的(de)(de)“神十”任務中(zhong)(zhong),我們看到了女(nv)航天(tian)(tian)員王(wang)亞平給全(quan)國(guo)(guo)小(xiao)朋友視頻(pin)直播科普(pu)課(ke)的(de)(de)畫面(mian)上(shang)打上(shang)了“天(tian)(tian)鏈(lian)(lian)”的(de)(de)標志。這(zhe)(zhe)一直播畫面(mian)正是(shi)用“天(tian)(tian)鏈(lian)(lian)”回傳到地(di)面(mian)的(de)(de)。
從2003年工程正式(shi)立項,到(dao)(dao)2008年發射01號首(shou)星,2011年發射02號星,再到(dao)(dao)2012年03星發射實現(xian)軌道100%覆蓋,我國的(de)中繼衛星系統從無(wu)到(dao)(dao)有,我國的(de)航天測控(kong)范圍從17%提高(gao)到(dao)(dao)近100%,我國成為(wei)繼美國之(zhi)后,第(di)二個實現(xian)中繼衛星全球組網的(de)國家,實現(xian)了(le)巨大的(de)跨越。
中國首顆(ke)數據通(tong)信(xin)與中繼(ji)試驗衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(CTRDS)以東方紅-3號(DFH-3A)通(tong)信(xin)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)作為發展(zhan)平臺,星(xing)(xing)(xing)(xing)間(jian)通(tong)信(xin)鏈(lian)路(lu)采用(yong)S/Ka雙饋源拋物面天(tian)線,SSA(S波段單(dan)址)鏈(lian)路(lu)中繼(ji)測控信(xin)號,星(xing)(xing)(xing)(xing)地高速數傳采使用(yong)Ka頻段。衛星(xing)(xing)(xing)(xing)天(tian)線指向(xiang)、星(xing)(xing)(xing)(xing)間(jian)鏈(lian)路(lu)的捕(bu)獲(huo)和(he)跟(gen)(gen)蹤,采用(yong)星(xing)(xing)(xing)(xing)上自(zi)閉環跟(gen)(gen)蹤兼有星(xing)(xing)(xing)(xing)地大(da)回路(lu)捕(bu)獲(huo)跟(gen)(gen)蹤的方案。
“天(tian)鏈”衛(wei)星(xing)采用東(dong)方紅-3平臺研制,主要(yao)為“神舟”飛船及空間(jian)實驗室、空間(jian)站,以(yi)及中(zhong)、低軌道資源衛(wei)星(xing)等航天(tian)器提供數據中(zhong)繼服務。
1顆(ke)“天(tian)鏈(lian)”中繼衛星就能觀(guan)測到大部分在近地軌道(dao)(dao)飛(fei)行的航天(tian)器(qi)(qi)。2顆(ke)“天(tian)鏈(lian)”和(he)l座地球站組網,基本覆(fu)蓋了整個中、低軌道(dao)(dao),實(shi)現對中、低軌道(dao)(dao)航天(tian)器(qi)(qi)85%~100%的軌道(dao)(dao)覆(fu)蓋。3顆(ke)“天(tian)鏈(lian)”衛星可實(shi)現全球覆(fu)蓋。
2顆(ke)“天(tian)(tian)鏈”衛星先后支持了(le)天(tian)(tian)宮-1與神(shen)舟(zhou)(zhou)8、神(shen)舟(zhou)(zhou)-9的交(jiao)會對接(jie)任務。任務過程中,“天(tian)(tian)鏈”衛星發(fa)揮高(gao)碼(ma)速率、高(gao)動(dong)態和(he)高(gao)軌(gui)道覆(fu)蓋(gai)率等優(you)勢,提(ti)升(sheng)了(le)對飛船和(he)天(tian)(tian)宮一號(hao)的測控覆(fu)蓋(gai)率和(he)數據傳輸(shu)能力,增強了(le)空(kong)間交(jiao)會對接(jie)任務實(shi)施(shi)的安全性和(he)可靠性,為實(shi)施(shi)手控交(jiao)會對接(jie)、開展(zhan)空(kong)間科學(xue)實(shi)驗等提(ti)供了(le)穩(wen)妥(tuo)高(gao)效的天(tian)(tian)基(ji)測控通(tong)信保障。
天鏈一號04星(xing)(xing)(xing)是我(wo)國(guo)第四顆地球同步軌(gui)道數(shu)據中(zhong)繼衛星(xing)(xing)(xing),將與(yu)天鏈一號01星(xing)(xing)(xing)、02星(xing)(xing)(xing)、03星(xing)(xing)(xing)實現全球組網運(yun)行,為我(wo)國(guo)神舟(zhou)飛船、空(kong)間實驗室、空(kong)間站(zhan)提供數(shu)據中(zhong)繼與(yu)測控服(fu)務,支持空(kong)間交會(hui)對接任務,同時為我(wo)國(guo)中(zhong)、低軌(gui)道資源衛星(xing)(xing)(xing)提供數(shu)據中(zhong)繼服(fu)務,為航天器發射提供測控支持。
主要用途是:
①跟蹤、測定中、低(di)軌道衛(wei)星;
②為對(dui)地觀測衛(wei)星實(shi)時轉發遙感、遙測數據;
③承擔航天(tian)飛機(ji)和(he)載人(ren)飛船的通信和(he)數據傳輸中繼(ji)業務;
④滿足軍(jun)事特(te)殊需要,以(yi)往各(ge)類軍(jun)用的通信(xin)(xin)、導航、氣象(xiang)、偵察、監(jian)視和(he)預警等衛(wei)星的地面航天控(kong)制中心(xin),要通過一(yi)系列地面站和(he)民(min)用通信(xin)(xin)網進(jin)行跟蹤、測(ce)控(kong)和(he)數(shu)據(ju)傳輸。
在我國載人航天(tian)發展(zhan)過程中,最(zui)初沒有中繼衛星的支持,很(hen)多時(shi)(shi)候(hou)神舟飛船只能在進入(ru)地面測控(kong)站測控(kong)弧段(duan)時(shi)(shi)才(cai)能進行天(tian)地溝通(tong)。
而“天鏈一號(hao)03星”發(fa)射(she)成功并與01星、02星實現全球組網(wang)運行后,中國航天測控(kong)的覆蓋率可以(yi)達到近100%,也就(jiu)是說(shuo)能隨時隨地掌(zhang)握天上航天器的動態。
這對載人航(hang)天是至關(guan)重(zhong)(zhong)要(yao)的(de),因(yin)為(wei)有我們的(de)航(hang)天員在天上,不論在何(he)時、何(he)地,我們都應(ying)該能夠清楚地知(zhi)道他(ta)們的(de)情況,為(wei)他(ta)們提供(gong)堅強的(de)保(bao)障,確保(bao)他(ta)們的(de)安全。中國天鏈一(yi)號衛星工程副(fu)總(zong)設(she)計師劉晉(jin)指出,“天鏈一(yi)號”實現(xian)全球組網運行,對中國載人航(hang)天未來(lai)發展(zhan)至關(guan)重(zhong)(zhong)要(yao)。