2003年(nian)(nian),中國(guo)人(ren)首次實現了載人(ren)航天(tian)(tian)(tian)。然而(er),那時我(wo)國(guo)的(de)(de)中繼衛(wei)(wei)星系統尚未建立(li),神(shen)舟(zhou)飛船只能(neng)在(zai)進(jin)入地(di)面(mian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)控(kong)(kong)(kong)站(zhan)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)控(kong)(kong)(kong)弧段時才能(neng)進(jin)行天(tian)(tian)(tian)地(di)溝通。而(er)由(you)于政治和外(wai)交因素,我(wo)們國(guo)家的(de)(de)地(di)面(mian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)控(kong)(kong)(kong)站(zhan)數量有(you)限,幾乎全部分(fen)布在(zai)國(guo)內和僅有(you)的(de)(de)三艘海(hai)上測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)控(kong)(kong)(kong)船,而(er)國(guo)外(wai)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)控(kong)(kong)(kong)站(zhan)只有(you)兩(liang)個,分(fen)別(bie)位于肯尼亞馬林迪和巴基斯坦的(de)(de)卡拉奇,覆蓋范圍非常有(you)限。 而(er)這(zhe)一局面(mian)在(zai)2012年(nian)(nian)7月25日(ri)得(de)以終結。隨著長三丙(bing)火箭將“天(tian)(tian)(tian)鏈(lian)(lian)一號03星”順利送入軌(gui)道,中國(guo)的(de)(de)“天(tian)(tian)(tian)鏈(lian)(lian)”中繼衛(wei)(wei)星系統全面(mian)建成(cheng),實現全軌(gui)道覆蓋。于是,在(zai)2013年(nian)(nian)的(de)(de)“神(shen)十”任務(wu)中,我(wo)們看到(dao)了女航天(tian)(tian)(tian)員王亞平(ping)給全國(guo)小朋友視頻直播(bo)(bo)科普課的(de)(de)畫面(mian)上打上了“天(tian)(tian)(tian)鏈(lian)(lian)”的(de)(de)標志。這(zhe)一直播(bo)(bo)畫面(mian)正是用“天(tian)(tian)(tian)鏈(lian)(lian)”回傳到(dao)地(di)面(mian)的(de)(de)。
從2003年工程正式立項,到(dao)(dao)2008年發(fa)(fa)(fa)射01號首(shou)星(xing),2011年發(fa)(fa)(fa)射02號星(xing),再到(dao)(dao)2012年03星(xing)發(fa)(fa)(fa)射實現軌道100%覆蓋,我國(guo)的(de)中繼(ji)衛星(xing)系統從無(wu)到(dao)(dao)有,我國(guo)的(de)航天測(ce)控范(fan)圍從17%提(ti)高到(dao)(dao)近(jin)100%,我國(guo)成為繼(ji)美國(guo)之后,第二個實現中繼(ji)衛星(xing)全球組網的(de)國(guo)家,實現了巨(ju)大的(de)跨越。
中國首顆數據通(tong)信(xin)(xin)與(yu)中繼(ji)試驗衛星(xing)(xing)(CTRDS)以東方紅(hong)-3號(DFH-3A)通(tong)信(xin)(xin)衛星(xing)(xing)作為發展平臺,星(xing)(xing)間通(tong)信(xin)(xin)鏈路采(cai)(cai)用(yong)(yong)S/Ka雙饋源拋物面(mian)天(tian)線(xian),SSA(S波段(duan)單址)鏈路中繼(ji)測控信(xin)(xin)號,星(xing)(xing)地高速數傳采(cai)(cai)使(shi)用(yong)(yong)Ka頻(pin)段(duan)。衛星(xing)(xing)天(tian)線(xian)指向、星(xing)(xing)間鏈路的(de)捕獲和跟(gen)蹤(zong),采(cai)(cai)用(yong)(yong)星(xing)(xing)上自閉環跟(gen)蹤(zong)兼有星(xing)(xing)地大(da)回路捕獲跟(gen)蹤(zong)的(de)方案。
“天鏈(lian)”衛(wei)星采用(yong)東方紅-3平臺研制,主要為“神舟”飛船(chuan)及(ji)空間(jian)實驗室、空間(jian)站,以及(ji)中、低軌道資源衛(wei)星等航(hang)天器提供(gong)數據中繼服(fu)務(wu)。
1顆(ke)“天(tian)鏈”中(zhong)繼衛星就能觀測到大部分(fen)在近地(di)軌(gui)道飛行的航天(tian)器。2顆(ke)“天(tian)鏈”和l座地(di)球站組網(wang),基本覆(fu)蓋(gai)了整個中(zhong)、低軌(gui)道,實現對中(zhong)、低軌(gui)道航天(tian)器85%~100%的軌(gui)道覆(fu)蓋(gai)。3顆(ke)“天(tian)鏈”衛星可實現全球覆(fu)蓋(gai)。
2顆“天(tian)鏈”衛星(xing)先后支持了天(tian)宮-1與神舟(zhou)8、神舟(zhou)-9的交會對(dui)(dui)接(jie)(jie)任務(wu)。任務(wu)過程(cheng)中,“天(tian)鏈”衛星(xing)發揮(hui)高碼速(su)率(lv)、高動態和高軌道覆蓋(gai)率(lv)等(deng)優勢,提升了對(dui)(dui)飛(fei)船和天(tian)宮一號的測控覆蓋(gai)率(lv)和數據傳輸能力,增強了空(kong)間(jian)交會對(dui)(dui)接(jie)(jie)任務(wu)實(shi)施(shi)的安全性(xing)和可(ke)靠性(xing),為實(shi)施(shi)手控交會對(dui)(dui)接(jie)(jie)、開展空(kong)間(jian)科學實(shi)驗等(deng)提供了穩妥(tuo)高效的天(tian)基測控通信保障。
天鏈一號04星是(shi)我(wo)國第四顆地球同步軌道數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)繼衛(wei)星,將與天鏈一號01星、02星、03星實現全球組網運行,為我(wo)國神舟飛船、空(kong)間實驗室、空(kong)間站(zhan)提供數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)繼與測控服(fu)(fu)務,支持空(kong)間交會對接任務,同時(shi)為我(wo)國中(zhong)、低軌道資源衛(wei)星提供數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)繼服(fu)(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(zhong)、低(di)軌道衛星;
②為(wei)對(dui)地觀測(ce)(ce)衛(wei)星實時(shi)轉發遙感(gan)、遙測(ce)(ce)數據(ju);
③承擔航天飛機(ji)和載人飛船的(de)通(tong)信和數據傳輸中繼業務;
④滿足軍事特(te)殊需要(yao),以往各類(lei)軍用的通信(xin)、導航、氣象、偵察、監視和預(yu)警等衛星的地面航天控(kong)制中心(xin),要(yao)通過(guo)一系列地面站和民用通信(xin)網進行跟蹤、測(ce)控(kong)和數據傳輸。
在我國載人航天發展過程中(zhong),最初沒(mei)有中(zhong)繼衛星的支(zhi)持,很多時候神舟飛船(chuan)只能(neng)在進(jin)入地面測(ce)控(kong)(kong)站測(ce)控(kong)(kong)弧段時才能(neng)進(jin)行(xing)天地溝通(tong)。
而“天(tian)鏈一號(hao)03星(xing)(xing)”發射成功并與01星(xing)(xing)、02星(xing)(xing)實(shi)現全球(qiu)組網運(yun)行(xing)后,中國航天(tian)測(ce)控(kong)的覆蓋(gai)率可(ke)以達(da)到近100%,也就是(shi)說能隨時隨地掌握天(tian)上航天(tian)器的動(dong)態。
這對載人(ren)航(hang)天(tian)(tian)是(shi)至關(guan)重(zhong)要(yao)的,因為(wei)有(you)我(wo)們(men)的航(hang)天(tian)(tian)員在天(tian)(tian)上,不論在何(he)時、何(he)地,我(wo)們(men)都應該能夠清楚地知(zhi)道他(ta)(ta)們(men)的情況,為(wei)他(ta)(ta)們(men)提供堅強(qiang)的保障,確保他(ta)(ta)們(men)的安全。中(zhong)國天(tian)(tian)鏈一(yi)號衛星(xing)工程副總設計(ji)師劉晉指出,“天(tian)(tian)鏈一(yi)號”實現全球(qiu)組網運行,對中(zhong)國載人(ren)航(hang)天(tian)(tian)未來(lai)發展至關(guan)重(zhong)要(yao)。