2003年,中(zhong)(zhong)國人首(shou)次實現了載(zai)人航(hang)天。然而(er),那時我國的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)繼衛星系統尚未建(jian)立,神舟飛(fei)船只能在進入地面測控站(zhan)測控弧(hu)段(duan)時才能進行天地溝通(tong)。而(er)由于(yu)(yu)政治和(he)外交(jiao)因(yin)素(su),我們國家的(de)(de)(de)地面測控站(zhan)數量(liang)有(you)(you)限,幾乎全(quan)部分(fen)布在國內和(he)僅有(you)(you)的(de)(de)(de)三艘海上(shang)測控船,而(er)國外測控站(zhan)只有(you)(you)兩個,分(fen)別(bie)位于(yu)(yu)肯(ken)尼亞(ya)馬林(lin)迪和(he)巴基斯(si)坦的(de)(de)(de)卡拉奇,覆蓋范圍非常有(you)(you)限。 而(er)這(zhe)一局面在2012年7月(yue)25日得以(yi)終結(jie)。隨著長三丙火箭將“天鏈(lian)一號03星”順(shun)利送入軌道(dao)(dao),中(zhong)(zhong)國的(de)(de)(de)“天鏈(lian)”中(zhong)(zhong)繼衛星系統全(quan)面建(jian)成(cheng),實現全(quan)軌道(dao)(dao)覆蓋。于(yu)(yu)是(shi)(shi),在2013年的(de)(de)(de)“神十”任務(wu)中(zhong)(zhong),我們看到了女航(hang)天員王亞(ya)平給全(quan)國小朋友視(shi)頻(pin)直播科普課(ke)的(de)(de)(de)畫(hua)面上(shang)打上(shang)了“天鏈(lian)”的(de)(de)(de)標志。這(zhe)一直播畫(hua)面正是(shi)(shi)用“天鏈(lian)”回(hui)傳到地面的(de)(de)(de)。
從(cong)2003年(nian)工程正式立(li)項,到2008年(nian)發(fa)射01號首星(xing),2011年(nian)發(fa)射02號星(xing),再到2012年(nian)03星(xing)發(fa)射實(shi)現軌道100%覆蓋,我國(guo)的中繼衛(wei)星(xing)系統從(cong)無到有,我國(guo)的航(hang)天(tian)測控范圍從(cong)17%提(ti)高到近100%,我國(guo)成為繼美(mei)國(guo)之后,第二個(ge)實(shi)現中繼衛(wei)星(xing)全球組網的國(guo)家,實(shi)現了巨大(da)的跨越(yue)。
中(zhong)國首顆數據通信(xin)(xin)與中(zhong)繼試驗衛星(xing)(xing)(CTRDS)以東方紅-3號(DFH-3A)通信(xin)(xin)衛星(xing)(xing)作為發展平臺,星(xing)(xing)間通信(xin)(xin)鏈(lian)路采用S/Ka雙饋(kui)源拋物面天(tian)線(xian),SSA(S波段(duan)單址)鏈(lian)路中(zhong)繼測控信(xin)(xin)號,星(xing)(xing)地高速數傳采使用Ka頻段(duan)。衛星(xing)(xing)天(tian)線(xian)指向、星(xing)(xing)間鏈(lian)路的捕獲和跟蹤,采用星(xing)(xing)上自閉環跟蹤兼(jian)有星(xing)(xing)地大回路捕獲跟蹤的方案(an)。
“天(tian)(tian)鏈”衛星采用(yong)東方紅(hong)-3平臺研制,主要為“神(shen)舟(zhou)”飛船及(ji)空間實驗(yan)室、空間站,以(yi)及(ji)中、低軌道資源(yuan)衛星等航天(tian)(tian)器(qi)提供數據中繼服務。
1顆(ke)“天(tian)鏈”中(zhong)繼衛星(xing)就能觀測到大部分在近地軌(gui)道飛行的航(hang)天(tian)器。2顆(ke)“天(tian)鏈”和l座地球站組網,基本覆(fu)蓋(gai)了整個中(zhong)、低軌(gui)道,實(shi)現(xian)對中(zhong)、低軌(gui)道航(hang)天(tian)器85%~100%的軌(gui)道覆(fu)蓋(gai)。3顆(ke)“天(tian)鏈”衛星(xing)可實(shi)現(xian)全球覆(fu)蓋(gai)。
2顆(ke)“天(tian)(tian)鏈”衛星先后(hou)支持了天(tian)(tian)宮(gong)-1與神(shen)舟8、神(shen)舟-9的交會(hui)對(dui)接(jie)任務。任務過程(cheng)中(zhong),“天(tian)(tian)鏈”衛星發揮(hui)高碼速率(lv)、高動態(tai)和(he)高軌(gui)道覆(fu)蓋(gai)率(lv)等(deng)優勢,提升了對(dui)飛船和(he)天(tian)(tian)宮(gong)一(yi)號的測控(kong)覆(fu)蓋(gai)率(lv)和(he)數據傳輸能力,增強(qiang)了空(kong)間(jian)交會(hui)對(dui)接(jie)任務實(shi)(shi)施的安全(quan)性(xing)和(he)可靠(kao)性(xing),為實(shi)(shi)施手控(kong)交會(hui)對(dui)接(jie)、開展空(kong)間(jian)科學(xue)實(shi)(shi)驗等(deng)提供了穩妥高效的天(tian)(tian)基測控(kong)通(tong)信保障。
天鏈一(yi)號04星(xing)是我國第四顆地(di)球同步軌(gui)道數據(ju)中繼(ji)衛星(xing),將與天鏈一(yi)號01星(xing)、02星(xing)、03星(xing)實現全球組網運行,為(wei)我國神舟飛船、空(kong)間(jian)實驗室、空(kong)間(jian)站提(ti)供(gong)數據(ju)中繼(ji)與測控服務(wu),支持(chi)空(kong)間(jian)交會對接(jie)任務(wu),同時為(wei)我國中、低軌(gui)道資源衛星(xing)提(ti)供(gong)數據(ju)中繼(ji)服務(wu),為(wei)航天器發射提(ti)供(gong)測控支持(chi)。
主要用途是:
①跟蹤、測定(ding)中、低軌(gui)道衛星;
②為對地觀測衛(wei)星實時(shi)轉發遙感、遙測數據(ju);
③承擔航天飛機和載人飛船的通信(xin)和數(shu)據(ju)傳輸(shu)中繼(ji)業務;
④滿足(zu)軍事特殊需要,以(yi)往各類軍用的(de)通(tong)信、導(dao)航、氣象、偵(zhen)察(cha)、監視和預警等衛星的(de)地面(mian)航天(tian)控(kong)制中心(xin),要通(tong)過一系列地面(mian)站和民用通(tong)信網進行(xing)跟蹤、測(ce)控(kong)和數據傳輸。
在我國載人航(hang)天(tian)發展過程中(zhong),最初沒有中(zhong)繼(ji)衛星(xing)的支持,很多(duo)時候(hou)神舟飛(fei)船只能(neng)在進(jin)入地(di)面測(ce)控(kong)站測(ce)控(kong)弧段(duan)時才能(neng)進(jin)行天(tian)地(di)溝通。
而“天(tian)鏈一號03星(xing)”發射成功(gong)并(bing)與01星(xing)、02星(xing)實(shi)現(xian)全球組網運行后,中(zhong)國航天(tian)測(ce)控的(de)覆蓋率可(ke)以(yi)達到近100%,也(ye)就(jiu)是說(shuo)能隨時隨地(di)掌(zhang)握天(tian)上航天(tian)器(qi)的(de)動(dong)態。
這對載人航天(tian)(tian)是至關重(zhong)要的,因為(wei)(wei)有我們(men)(men)的航天(tian)(tian)員在天(tian)(tian)上,不論在何(he)時(shi)、何(he)地,我們(men)(men)都(dou)應(ying)該(gai)能夠清楚地知道他們(men)(men)的情況,為(wei)(wei)他們(men)(men)提供堅強的保障,確(que)保他們(men)(men)的安全。中(zhong)(zhong)國天(tian)(tian)鏈(lian)一號(hao)衛星工程副總設計師(shi)劉晉指出,“天(tian)(tian)鏈(lian)一號(hao)”實現全球組網(wang)運行,對中(zhong)(zhong)國載人航天(tian)(tian)未來發展至關重(zhong)要。