林寬雨

2019年3月的最后一天，我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心又傳來(lái)了一個(gè)令人振奮的消息——“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭將“天鏈二號(hào)01星”送入太空，衛(wèi)星成功進(jìn)入地球同步軌道，我國(guó)“天鏈”中繼衛(wèi)星系統(tǒng)就此拉開了更新?lián)Q代的序幕。即便已經(jīng)到了更新?lián)Q代的時(shí)候，相信還有很多人對(duì)“天鏈”中繼衛(wèi)星很陌生，那就讓我們一起來(lái)了解一下它們吧。

關(guān)于中繼衛(wèi)星的那些事

在介紹今天的主角“天鏈二號(hào)01星”之前，咱們先花點(diǎn)時(shí)間來(lái)了解一下中繼衛(wèi)星。

啥是中繼衛(wèi)星

中繼衛(wèi)星從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)也是一種通信衛(wèi)星，只是和那些在衛(wèi)星地面接收站之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的通訊衛(wèi)星不同，中繼衛(wèi)星是在中低衛(wèi)星、飛船等飛行器之間轉(zhuǎn)發(fā)信息。因?yàn)楣ぷ鲗?duì)象的特別，中繼衛(wèi)星也被形象地稱為“衛(wèi)星中的衛(wèi)星”。

為啥需要中繼衛(wèi)星

地面明明有衛(wèi)星接收站，為什么還需要中繼衛(wèi)星來(lái)幫忙轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是因?yàn)榇蠖鄶?shù)衛(wèi)星都處在低地球軌道，它們的運(yùn)動(dòng)速度非?？?，用幾個(gè)小時(shí)就可以繞地球一圈;而地面接收站因?yàn)槿祟惢顒?dòng)區(qū)域、領(lǐng)土限制、資金成本等原因沒辦法一直接收衛(wèi)星信號(hào)，它們只能和大多數(shù)衛(wèi)星保持每圈大約十幾分鐘的聯(lián)系，這樣的情況顯然是置身于太空中的宇航員和地面的工作人員所不想看到的。中繼衛(wèi)星恰好可以解決這個(gè)問(wèn)題，一般只需要3顆中繼衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地球的全覆蓋。有中繼衛(wèi)星存在，衛(wèi)星只要把天線對(duì)準(zhǔn)它就可以和地面接收站取得聯(lián)系啦。

中繼衛(wèi)星發(fā)展史

世界上第一顆中繼衛(wèi)星是美國(guó)于1 983年發(fā)射的“TDRS-1”，它被“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)送上太空后，由一枚太空火箭推入印度洋地區(qū)上空的地球同步軌道?！癟DRS-1”是世界上首顆同時(shí)采用S、C、Ku這3個(gè)頻段的通訊衛(wèi)星，據(jù)說(shuō)它的能力超過(guò)了美國(guó)當(dāng)時(shí)所有地面監(jiān)測(cè)網(wǎng)的通訊能力，第一次讓人們見識(shí)到了中繼衛(wèi)星的實(shí)力。

1985年，世界上第二顆中繼衛(wèi)星從蘇聯(lián)升空，這顆編號(hào)為“宇宙1700”的中繼衛(wèi)星.設(shè)計(jì)壽命為5年，主要服務(wù)于“和平”號(hào)空間站，在它的幫助下， “和平”號(hào)空間站每繞地球一周可與地面通信40分鐘。

當(dāng)歷史的車輪轉(zhuǎn)到2008年，我國(guó)的第一顆中繼衛(wèi)星——“天鏈一號(hào)01星”發(fā)射成功，我國(guó)航天正式邁入太空中繼時(shí)代。隨著2011年“天鏈一號(hào)02星”、2012年“天鏈一號(hào)03星”的發(fā)射，中國(guó)成為世界上第三個(gè)擁有覆蓋全球的太空中繼衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的國(guó)家。

“天鏈二號(hào)”：新—代中繼衛(wèi)星代表

和其他中繼衛(wèi)星一樣，中國(guó)的“天鏈”同樣需要更新?lián)Q代，在“天鏈一號(hào)04星”升空的3年后，作為新一代中繼衛(wèi)星代表的“天鏈二號(hào)01星”成功升空。如果說(shuō)“天鏈一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了我國(guó)中繼衛(wèi)星從無(wú)到有，那么“天鏈二號(hào)01星”便是我國(guó)中繼衛(wèi)星從有到強(qiáng)的開始。作為我國(guó)第二代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的第一顆衛(wèi)星， “天鏈二號(hào)01星”將為載人航天器、衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù)。相比于“天鏈一號(hào)”，“天鏈二號(hào)01星”在很多方面都有了提升。比如，在性能上，采用能力更強(qiáng)的“東方紅四號(hào)”平臺(tái)研制的“天鏈二號(hào)01星”，相比采用“東方紅三號(hào)”衛(wèi)星平臺(tái)研制的“天鏈一號(hào)”系列中繼衛(wèi)星，在設(shè)計(jì)壽命和載荷承載能力等方面都有了明顯的提升。另外，在傳輸速率、服務(wù)目標(biāo)、覆蓋范圍等方面， “天鏈二號(hào)01星”都表現(xiàn)得更加出色。

俗話說(shuō)，長(zhǎng)江后浪推前浪，但“天鏈二號(hào)01星”并沒打算讓“天鏈一號(hào)”中繼衛(wèi)星集體“下崗”。“天鏈二號(hào)01星“能夠和“天鏈一號(hào)”衛(wèi)星系統(tǒng)相互兼容，未來(lái)它們將會(huì)相互配合，共同發(fā)力，為我國(guó)數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控等方面提供更好的服務(wù)。

“天鏈”中繼衛(wèi)星的貢獻(xiàn)

說(shuō)了這么多，大家可能還是不太清楚，“天鏈”中繼衛(wèi)星的貢獻(xiàn)究竟有哪些。也難怪，誰(shuí)讓這個(gè)家族的“工作者”總是默默付出，下面咱們就從載人航天的角度去真實(shí)感受一下它們的價(jià)值所在。

相信很多人都會(huì)記得，在2003年10月15日，楊利偉乘坐“神舟五號(hào)”飛船首次進(jìn)入了太空，讓中國(guó)航天事業(yè)向前邁進(jìn)了一大步。但楊利偉和地面人員通話的不易可能很多人都忘記了。那時(shí)中國(guó)天地通話技術(shù)才剛剛起步，通話的時(shí)候不僅畫質(zhì)差、只能單向視頻通話，每一次的通話時(shí)長(zhǎng)還受到嚴(yán)格的限制。在楊利偉飛行到第8圈的時(shí)候，他與家人進(jìn)行了通話，然而整個(gè)通話時(shí)長(zhǎng)只持續(xù)了4分50秒。而隨著“天鏈”家族的壯大，這樣的情況發(fā)生了很大的改變。在“天鏈”中繼衛(wèi)星的默默幫助下，2013年， “神舟十號(hào)”女航天員王亞平給全國(guó)中小學(xué)生進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)51分鐘的太空直播。到了2016年，在執(zhí)行“天宮二號(hào)+神舟十一號(hào)”的任務(wù)時(shí)，在空間實(shí)驗(yàn)室的景海鵬和陳冬更是把觀看《新聞聯(lián)播》當(dāng)成了每天必做的“娛樂(lè)”項(xiàng)目。

從“神舟五號(hào)”到“神舟十號(hào)”“神舟十一號(hào)”， “天鏈”中繼衛(wèi)星所帶來(lái)的改變顯而易見。據(jù)說(shuō)，“天鏈一號(hào)05星”“天鏈二號(hào)02星”“天鏈二號(hào)03星”還在研制當(dāng)中，相信未來(lái)的“天鏈”家族一定會(huì)更加強(qiáng)大，地球和太空之間的溝通在這些橋梁的聯(lián)通下一定會(huì)更順暢。（責(zé)任編輯：司明婧 責(zé)任校對(duì)：曹偉）