70年登月在路上 回顧70年中國的八幕探月工程

　　第四幕：天地通連，現(xiàn)代烽火

　　信息的快速傳遞，成為人類新時代的重要標志，而航天的核心應(yīng)用之一便是在太空中建立一座又一座“烽火臺”-通信衛(wèi)星。

　　從最早期的東方紅一號衛(wèi)星實現(xiàn)單向廣播功能開始，后續(xù)的中國通信衛(wèi)星經(jīng)過了從東方紅一號到如今東方紅五號衛(wèi)星平臺的快速進步，在這些衛(wèi)星平臺的基礎(chǔ)上我國建造了一系列通信衛(wèi)星，例如中星系列成為中國的現(xiàn)代烽火臺。自2017年發(fā)射的中星16號起，中國通信衛(wèi)星也正式進入高通量時代。

　　高通量是個什么概念呢？中星16號使用了Ka波段多波束寬帶通信系統(tǒng)，通信總?cè)萘窟_到了20Gbit/s，超過了之前中國所有通信衛(wèi)星容量的總和！同時，它還驗證了星載激光通信和離子電推進系統(tǒng)，通信質(zhì)量和衛(wèi)星壽命都大大提高。越來越普遍的飛機上通信，就依賴這些高通量通信衛(wèi)星的存在。

　　而隨著東方紅五號衛(wèi)星平臺的全面成熟，一顆新一代通信衛(wèi)星就能將包括中星16號在內(nèi)的此前所有通信衛(wèi)星總?cè)萘吭偬岣咭槐丁?/p>

　　此外，在航天器測控領(lǐng)域，一直以來中國依靠陸基測控站和�；�的七艘遠望號測量船，但它們始終不可能對航天器無縫連接。例如，2005年，楊利偉在執(zhí)行中國首次載人航天任務(wù)時，每次飛臨中國上空僅有幾分鐘通信時間；而到了2013年，王亞平就已經(jīng)能夠給全國小學(xué)生太空授課；2016年，景海鵬和陳冬已經(jīng)能隨時觀看直播節(jié)目。這背后的支撐，是我國建成的通信中繼衛(wèi)星系統(tǒng)天鏈一號，四顆衛(wèi)星實現(xiàn)全球覆蓋，再也不存在盲區(qū)。

　　2018年，我國甚至把中繼衛(wèi)星技術(shù)用到了月球，鵲橋號成為人類唯一一顆地球-月球背面通信中繼衛(wèi)星。這個月球背后的烽火臺，也確保了人類首次著陸月球背面——嫦娥四號任務(wù)的巨大成功。

　　第五幕：萬象星辰，參天北斗

　　中國古代的偉大發(fā)明之一是指南針技術(shù)，它也成為人類文明時代最重要的科技產(chǎn)物之一。但到了人類航天時代，衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域卻讓GPS系統(tǒng)占據(jù)先機。

　　這一軍用通信導(dǎo)航系統(tǒng)憑借超高精度創(chuàng)造了“外科手術(shù)式打擊”、“斬首行動”等一系列新的軍事名詞，成為幾乎所有現(xiàn)代武器必備的輔助，后續(xù)通過民用商業(yè)化又賺得盆滿缽滿。

　　但GPS畢竟本質(zhì)上是個軍用系統(tǒng)，可隨時對指定用戶關(guān)停，這足以凸顯大國必須發(fā)展獨立自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要性。因而，從上世紀末起我國就一直在攻堅這一航天核心技術(shù)。經(jīng)歷20年發(fā)展，2018年，中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)了1年10箭18星的壯舉，這一速度遠超GPS系統(tǒng)一年6星的記錄。

　　在我國長期航天技術(shù)積累和導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的后發(fā)優(yōu)勢下，我國采取了一套與其他任一導(dǎo)航系統(tǒng)都截然不同的思路。北斗有多個“三”的創(chuàng)新：三種軌道（地球靜止軌道、地球傾斜同步軌道、中高軌道）、三個頻率、前后三代系統(tǒng)和衛(wèi)星。此外，它還擁有星間鏈路通信、短報文系統(tǒng)、衛(wèi)星應(yīng)急救援等多個功能。由于它是一種無源定位系統(tǒng)，理論上不存在用戶數(shù)量的上限！

　　2018年12月27日，北斗三號開始提供全球服務(wù)，包括“一帶一路”國家和地區(qū)在內(nèi)的世界各地，均可享受到北斗系統(tǒng)的服務(wù)。隨著2019年北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進入最后建設(shè)階段，“天上的星星參北斗”將成為真切的現(xiàn)實。