科學(xué)和應(yīng)用衛(wèi)星研制

中國自?1970?年發(fā)射成功第一顆人造衛(wèi)星后，科學(xué)衛(wèi)星與應(yīng)用衛(wèi)星研制隨即開始。此后，中國在遙感衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等領(lǐng)域都取得了很大進展，為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)作出了重大貢獻。中國還研制了通用衛(wèi)星平臺并實現(xiàn)整星出口，縮短了研制周期、節(jié)約了研制經(jīng)費，提高并獲得了良好的國際聲譽。

科學(xué)探測衛(wèi)星

“實踐”系列衛(wèi)星

科學(xué)探測衛(wèi)星以“實踐”系列為主。“實踐一號”衛(wèi)星是專用科學(xué)探測衛(wèi)星。1971?年?3?月?3?日，“實踐一號”衛(wèi)星發(fā)射成功，衛(wèi)星設(shè)計壽命為?1?年，實際運行時間長達?8?年。“實踐二號”衛(wèi)星是第一顆專門用于空間物理探測的科學(xué)衛(wèi)星。1981?年?9?月?20日，“風(fēng)暴一號”火箭發(fā)射成功，并將?3?顆“實踐二號”衛(wèi)星發(fā)射入軌。“一箭三星”發(fā)射成功，使中國成為世界上第四個具備一箭多星發(fā)射能力的國家。“實踐四號”衛(wèi)星是一顆空間環(huán)境探測衛(wèi)星，1994?年?2?月?8?日發(fā)射成功，該衛(wèi)星是小衛(wèi)星研制的一次嘗試。“實踐五號”是中國第一顆現(xiàn)代小衛(wèi)星，1999?年?5?月?10?日發(fā)射成功，完成了多項技術(shù)試驗與科學(xué)探測任務(wù)，衛(wèi)星技術(shù)達到當(dāng)時的國際先進水平。

2004?年?9?月?9?日，“實踐六號”A、B?兩顆衛(wèi)星發(fā)射入軌，主要用于空間環(huán)境探測，空間輻射環(huán)境及其效應(yīng)探測。2006?年?10?月?24?日和?2008?年?10?月?25?日，“實踐六號”02?組、03?組衛(wèi)星發(fā)射升空。上海航天技術(shù)研究院研制的“實踐七號”衛(wèi)星于?2005?年?7?月?6?日發(fā)射，主要用于空間環(huán)境探測。2012?年以后，中國還陸續(xù)發(fā)射了“實踐九號”“實踐十號”“實踐十一號”直到“實踐十八號”衛(wèi)星，分別應(yīng)用于科學(xué)研究、微重力實驗、衛(wèi)星平臺開發(fā)、新型發(fā)動機研制等領(lǐng)域。

地球空間雙星探測計劃

21?世紀初，中國科學(xué)院、中國航天科技集團公司和歐洲空間局聯(lián)合實施了“地球空間雙星探測計劃”（以下簡稱“雙星計劃”），探測近地空間地球磁場及其粒子運動變化規(guī)律。“雙星計劃”由兩顆衛(wèi)星組成，分別為“探測一號”和“探測二號”。“探測一號”于?2003?年?12?月?30?日發(fā)射，設(shè)計壽命?18?個月。“探測二號”于?2004?年?7?月?25?日發(fā)射，設(shè)計壽命?1?年。“探測一號”在軌正常工作?45?個月，延壽運行?27?個月。“探測二號”工作時間也遠遠超過設(shè)計壽命。“雙星計劃”取得了許多原創(chuàng)性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，受到國內(nèi)外科學(xué)界的好評。

“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星

在科學(xué)實驗衛(wèi)星領(lǐng)域，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團隊和中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院聯(lián)合研制，于?2016?年?8?月?16?日發(fā)射的“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星相當(dāng)引人注目。該衛(wèi)星主要用于開展衛(wèi)星與地面站建立高精度光鏈路、量子通信實驗。該衛(wèi)星完成了三大科學(xué)任務(wù)——量子糾纏分發(fā)、星地量子密鑰分發(fā)和地星量子隱形傳態(tài)，得到國際科學(xué)界的高度評價?。

返回式衛(wèi)星

返回式衛(wèi)星是中國應(yīng)用衛(wèi)星中最早發(fā)展、率先進入實用階段和達到世界先進水平的一類衛(wèi)星，不但在遙感應(yīng)用上取得了突出成績，在航天器技術(shù)上也獲得了許多成果，為中國的載人航天事業(yè)打下了堅實基礎(chǔ)?。

1965?年中央專委批準《關(guān)于發(fā)展我國人造衛(wèi)星工作規(guī)劃方案建議》時指出：發(fā)展人造衛(wèi)星以應(yīng)用衛(wèi)星為主，應(yīng)用衛(wèi)星又以照相衛(wèi)星為主。1966?年?5?月11—25?日，中國科學(xué)院提出“以科學(xué)實驗衛(wèi)星作為開始和打基礎(chǔ)，以測地衛(wèi)星，特別是返回式衛(wèi)星為重點，全面開展包括通信、氣象、核爆炸、導(dǎo)彈預(yù)警、導(dǎo)航等衛(wèi)星，配成應(yīng)用衛(wèi)星的完整體系，進一步在返回式衛(wèi)星的基礎(chǔ)上發(fā)展載人飛船”。1967?年?3—9?月，七機部第八設(shè)計院完成返回式衛(wèi)星方案論證報告。早期返回式衛(wèi)星重?1?800?千克。1975?年?11?月?26?日，“長征二號”將返回式衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

返回式衛(wèi)星分為?6?種，分別是?0?型（FSW－0）、1型（FSW－1）、2?型（FSW－2）、3?型（FSW－3）、4?型（FSW－4）和“實踐八號”（SJ－8）。FSW－0?屬于第一代照相遙感衛(wèi)星，F(xiàn)SW－1?屬于第一代攝影測繪衛(wèi)星，F(xiàn)SW－2?屬于第二代國土普查衛(wèi)星，F(xiàn)SW－3?是第二代地圖測繪衛(wèi)星，F(xiàn)SW－4?是國土詳查衛(wèi)星。6?種返回式衛(wèi)星共發(fā)射了?24?顆，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，攝影定位能力達到當(dāng)時的世界先進水平。通過FSW－3、FSW－4?的研制，返回式衛(wèi)星平臺和有效載荷不斷成熟。該系列衛(wèi)星還初步具備了空間平臺的基本特征。

通信衛(wèi)星系列

“東方紅一號”衛(wèi)星發(fā)射成功后，有關(guān)方面提出研制通信衛(wèi)星設(shè)想。1975?年?3?月，中國衛(wèi)星通信工程（“331”工程）正式列入國家計劃。1983?年?1?月?29?日，第一顆“東方紅二號”試驗通信衛(wèi)星發(fā)射。該衛(wèi)星起飛質(zhì)量?900?千克，定點質(zhì)量?420?千克，設(shè)計壽命?3?年，裝有?2?臺?C?頻段轉(zhuǎn)發(fā)器。1984?年4?月?8?日19?時?20?分，第二顆“東方紅二號”發(fā)射成功。1986?年?2?月1日，第三顆“東方紅二號”發(fā)射成功。“東方紅二號”衛(wèi)星傳輸質(zhì)量超過租用的國際通信衛(wèi)星。在“東方紅二號”基礎(chǔ)上，中國又研制了“東方紅二號甲”第二代實用通信衛(wèi)星，轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)由?2?個增加到?4?個。1988—1991?年“東方紅二號甲”共計發(fā)射了?4?顆，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

1986?年?3?月?31?日，國務(wù)院將第三代通信衛(wèi)星“東方紅三號”列為國家重點任務(wù)。該衛(wèi)星重約?2?260?千克，按公用平臺思想設(shè)計，裝有?24?個?C?頻段轉(zhuǎn)發(fā)器。該衛(wèi)星采用多項新技術(shù)，達到?20?世紀?80?年代國際先進水平。1997?年?5?月?12?日第二顆“東方紅三號”衛(wèi)星（“中衛(wèi)?6?號”）發(fā)射，并于?5?月?20?日定點成功。“中衛(wèi)?6?號”主要用于電話、數(shù)據(jù)傳輸、傳真、VSAT網(wǎng)和電視等項業(yè)務(wù)。利用“東方紅三號”平臺，中國還研制了多顆“中星”系列衛(wèi)星、4顆“天鏈一號”數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星、“嫦娥一號”和“嫦娥二號”月球探測器以及“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星，總計發(fā)射衛(wèi)星?40?余顆。

1998?年，中國開始新一代大型衛(wèi)星公用平臺即“東方紅四號”的論證工作，2001?年?1?月完成了預(yù)發(fā)展任務(wù)。“東方紅四號”平臺最大發(fā)射質(zhì)量?5?200?千克，設(shè)計壽命?15?年。“鑫諾二號”通信衛(wèi)星首次使用該平臺，裝有?22?路?Ku?頻段大功率轉(zhuǎn)發(fā)器，發(fā)射重量?5?100?千克，設(shè)計壽命?15?年。整星指標和能力達到國際先進水平。2006?年?10?月?29?日，“鑫諾二號”衛(wèi)星發(fā)射入軌。利用“東方紅四號”衛(wèi)星平臺，中國還研制了“中星”系列通信衛(wèi)星，也為其他國家和地區(qū)通過整星出口方式研制了多顆通信衛(wèi)星，總數(shù)達?30?顆。該平臺許多技術(shù)指標大大提高，整體性能達到?20?世紀末的國際水平。

21?世紀初，“東方紅五號”超大型衛(wèi)星平臺開始研制，其屬于大型桁架式平臺，發(fā)射質(zhì)量?10?噸，有效載荷?2?000?千克，具有高承載、大功率、長壽命、可擴展等特點。“東方紅五號”可裝備多達?100?路轉(zhuǎn)發(fā)器，設(shè)計指標與美國波音公司?BSS702?平臺、空客公司?SpaceBus4000?平臺處于同一水準，該平臺可滿足中國?20?年內(nèi)靜止軌道衛(wèi)星的需求，并且達到了世界先進水平。2017?年?7?月?2?日，該平臺以“實踐十八號”名義首次發(fā)射。

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