“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星

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"天链一号"是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制，主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继和测控服务。同时，为中国中、低轨道资源卫星提供数据中继服务，为航天器发射提供测控支持。2012年7月25日夜间，"天链一号03星"成功发射，中国将由此正式建成第一代中继卫星系统。2016年11月22日23时24分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号丙运载火箭成功将天链一号04星送入太空。天链一号卫星以东方红三号卫星平台为基础，设计寿命6年。星间通信链路使用单个S/Ka波段双馈源抛物面天线，测控信号使用S波段单址链路中继(SSA)信号，星地高速通信使用Ka波段天线。卫星大型抛物面天线指向、捕获和跟踪使用星载闭环捕获跟踪技术。天链一号01星研制成功后在地面测试阶段完全满足了研制要求，2008年4月25日发射成功后定点和在轨测试顺利，圆满地完成了神州七号载人飞行的测控与数据转发任务，受到了用户的好评。2011年7月11日23时41分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将"天链一号02星"送入太空。火箭飞行约26分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入地球同步转移轨道。"天链一号02星"是中国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制。它将与2008年发射的"天链一号01星"组网运行，为中国神舟飞船以及未来空间实验室、空间站建设提供数据中继和测控服务，并将应用于中国将于2011年下半年实施的首次空间交会对接任务。"天链一号03星"是中国发射的第三颗地球同步轨道数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制。经一段时间在轨验证和系统联调后，"天链一号03星"将与2008年发射的01星、2011年发射的02星实现全球组网运行，建成比较完备的中继卫星系统。这一系统将进一步提高中国载人航天飞行任务的测控覆盖率。同时，还为中国中、低轨道资源卫星提供数据中继服务，为航天器发射提供测控支持。2016年11月22日23时24分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号丙运载火箭成功将天链一号04星送入太空。天链一号04星是我国第4颗地球同步轨道数据中继卫星，将与天链一号01星、02星、03星实现全球组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室、空间站提供数据中继与测控服务，支持空间交会对接任务，同时为我国中、低轨道资源卫星提供数据中继服务，为航天器发射提供测控支持。天链一号04星和长征三号丙运载火箭，分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院、中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第241次飞行。从理论上说，跟踪与数据中继卫星就是一种特殊的通信卫星。类似于通信卫星对地面短波通信的优势，数据中继卫星对基于地面测控站的传统测控体系同样具有压倒性的优势。数据中继卫星的优势表现在测控通信覆盖率高、高度的实时性和优异的经济性。中国天链一号01星发射后，神舟七号飞船的测控覆盖率大幅度提高，直观的表现在神舟七号的转播时间更长，一个半小时有将近50分钟可以观察到航天员，测控覆盖率从15%提高到50%。利用3颗左右的中继卫星，可以实现对中低轨道航天器的大部分轨道覆盖，如美国数据中继卫星系统对200~1200千米高度卫星覆盖率85%以上，对12000~20000千米高度卫星覆盖率达到100%。不仅如此，由于可以通过数据中继卫星实时联系，中低轨道的遥感卫星可以通过数据中继卫星实时回传热点地区和敏感突发事件的侦察信息，提高了反应速度，这种效果是地面测控站网络根本无法实现的。实时回传数据还大大加强了对航天器状态的监控能力，提高了航天器尤其是载人飞船的安全性，这也有利于更好的完成实时性强的任务。数据中继卫星不仅覆盖率高、实时性好，而且价格尤其是使用维持费用低廉。既没有陆上测控站和海上测量船等为数众多的操作人员，也没有海外陆上测控站易受政治因素影响的问题。中继卫星的使用可以取代大部分的地面测控站的任务，成为航天测控网络的主力，降低测控网的建设运行费用。"天链一号"由中国空间技术研究院为主研制，采用成熟的"东方红三号"通用平台并突破多项关键技术，其发射成功填补了中国中继卫星领域的空白。专家称，随着中国航天事业的发展，中继卫星将得到更广泛应用。中国运载火箭技术研究院研制的"长征三号丙"运载火箭承担此次发射任务，该火箭为新型三级液体推进剂火箭，捆绑有两个助推器，火箭全长约55米，起飞质量约343吨。这次发射是"长征三号丙"运载火箭首次航天发射，也是中国"长征"系列运载火箭第105次飞行。天链一号是中国第一代数据中继卫星，天链一号02星的发射有望将中低轨道航天器覆盖率进一步提高到75%。天链一号至少会发射3颗卫星，由此判断很可能形成第一代中继卫星系统2颗工作星加1颗备用星的布局，也不排除进一步扩展到4颗中继星的可能。中国第二代数据中继卫星将使用东方红四号平台，装有2具S/Ka双馈源抛物面单址天线，S波段相控阵多址天线，还可能增加激光通信单元用于超高速率的星间通信。欧空局已经在Artemis中继卫星和Spot4卫星之间进行了首次激光通信，未来中国中继卫星星座如果扩展到4颗甚至更多，为了更高效的进行数据中继，星间使用激光通信将是必然的趋势。
该话题由百家号作者军人情怀颂「简介:我们要把心灵里面美丽的激情献给祖国」整理发布。
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