70年登月在路上 回顧70年中國(guó)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(shí)代的重要標(biāo)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(tái)”-通信衛(wèi)星。
從最早期的東方紅一號(hào)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)單向廣播功能開(kāi)始，后續(xù)的中國(guó)通信衛(wèi)星經(jīng)過(guò)了從東方紅一號(hào)到如今東方紅五號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的快速進(jìn)步，在這些衛(wèi)星平臺(tái)的基礎(chǔ)上我國(guó)建造了一系列通信衛(wèi)星，例如中星系列成為中國(guó)的現(xiàn)代烽火臺(tái)。自2017年發(fā)射的中星16號(hào)起，中國(guó)通信衛(wèi)星也正式進(jìn)入高通量時(shí)代。
高通量是個(gè)什么概念呢？中星16號(hào)使用了Ka波段多波束寬帶通信系統(tǒng)，通信總?cè)萘窟_(dá)到了20Gbit/s，超過(guò)了之前中國(guó)所有通信衛(wèi)星容量的總和！同時(shí)，它還驗(yàn)證了星載激光通信和離子電推進(jìn)系統(tǒng)，通信質(zhì)量和衛(wèi)星壽命都大大提高。越來(lái)越普遍的飛機(jī)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(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的全面成熟，一顆新一代通信衛(wèi)星就能將包括中星16號(hào)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(cè)控領(lǐng)域，一直以來(lái)中國(guó)依靠陸基測(cè)控站和�；钠咚疫h(yuǎn)望號(hào)測(cè)量船，但它們始終不可能對(duì)航天器無(wú)縫連接。例如，2005年，楊利偉在執(zhí)行中國(guó)首次載人航天任務(wù)時(shí)，每次飛臨中國(guó)上空僅有幾分鐘通信時(shí)間；而到了2013年，王亞平就已經(jīng)能夠給全國(guó)小學(xué)生太空授課；2016年，景海鵬和陳冬已經(jīng)能隨時(shí)觀看直播節(jié)目。這背后的支撐，是我國(guó)建成的通信中繼衛(wèi)星系統(tǒng)天鏈一號(hào)，四顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，再也不存在盲區(qū)。
2018年，我國(guó)甚至把中繼衛(wèi)星技術(shù)用到了月球，鵲橋號(hào)成為人類唯一一顆地球-月球背面通信中繼衛(wèi)星。這個(gè)月球背后的烽火臺(tái)，也確保了人類首次著陸月球背面——嫦娥四號(hào)任務(wù)的巨大成功。
第五幕：萬(wàn)象星辰，參天北斗
中國(guó)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(shí)代最重要的科技產(chǎn)物之一。但到了人類航天時(shí)代，衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域卻讓GPS系統(tǒng)占據(jù)先機(jī)。
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(dòng)”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(guò)民用商業(yè)化又賺得盆滿缽滿。
但GPS畢竟本質(zhì)上是個(gè)軍用系統(tǒng)，可隨時(shí)對(duì)指定用戶關(guān)停，這足以凸顯大國(guó)必須發(fā)展獨(dú)立自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要性。因而，從上世紀(jì)末起我國(guó)就一直在攻堅(jiān)這一航天核心技術(shù)。經(jīng)歷20年發(fā)展，2018年，中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了1年10箭18星的壯舉，這一速度遠(yuǎn)超GPS系統(tǒng)一年6星的記錄。
在我國(guó)長(zhǎng)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(shì)下，我國(guó)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(gè)“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(gè)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(bào)文系統(tǒng)、衛(wèi)星應(yīng)急救援等多個(gè)功能。由于它是一種無(wú)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(hào)開(kāi)始提供全球服務(wù)，包括“一帶一路”國(guó)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(jìn)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(shí)。
