7月13日0時30分，由航天科技集團(tuán)五院抓總研制的天鏈二號03星搭乘長征三號乙運(yùn)載火箭，于西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。天鏈二號03星將與之前發(fā)射的天鏈二號01、02星三星組網(wǎng)，組成我國第二代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，大大提升我國天基測控與數(shù)據(jù)中繼的能力。
▲長征三號乙運(yùn)載火箭點(diǎn)火起飛（高劍 攝）
五院自2003年起開展我國中繼衛(wèi)星研制工作，于2012年實(shí)現(xiàn)天鏈一號三星組網(wǎng)，使我國成為世界上第二個擁有全球覆蓋能力的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的國家。從2012年到2022年，在逐夢太空的征途上，五院實(shí)現(xiàn)了從天鏈一號衛(wèi)星系統(tǒng)到天鏈二號衛(wèi)星系統(tǒng)的巨大跨越，譜寫了我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)新篇章。
從無到有，天地相“鏈”若比鄰
中繼衛(wèi)星的全稱是跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，相當(dāng)于一個天上的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”，可為衛(wèi)星、飛船等航天器提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù)，能夠極大地提高各類衛(wèi)星的使用效益和應(yīng)急能力，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的實(shí)時下傳。
2003年10月，神舟五號飛船將航天員楊利偉送上太空。楊利偉在軌期間數(shù)次與地面控制站進(jìn)行了“天地通話”，但這種通話有著很嚴(yán)格的限制，必須在地面測控站收到飛船信號后，利用極短的時間窗口進(jìn)行通信。
到了神舟十號飛船，情境已大不相同。2013年6月20日上午10時許，我國開展了首次“太空授課”，航天員王亞平在太空中給全國中小學(xué)生帶來了一堂51分鐘的“最高課堂”。這堂課信號連續(xù)、畫面清晰。習(xí)近平總書記高度肯定這次授課活動，指出這對培養(yǎng)全國中小學(xué)生崇尚科學(xué)、探索宇宙奧秘的興趣，“一定會起到很好的作用”。
▲天鏈一號衛(wèi)星在軌示意圖
從間斷通信到連續(xù)傳輸，巨大變化背后的原因是我國建成的天鏈一號衛(wèi)星系統(tǒng)。2008年4月、2011年7月、2012年7月，五院抓總研制的天鏈一號01、02、03星先后發(fā)射成功，實(shí)現(xiàn)第一代中繼衛(wèi)星的三星組網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上，三星利用東、中、西3個區(qū)的軌位優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了對中、低軌道航天器全球覆蓋的天基信息傳輸。
從有到強(qiáng)，天鏈二號大跨越
為了建設(shè)更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，使我國擁有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)中繼通信能力，五院在完善天鏈一號衛(wèi)星系統(tǒng)的同時，開展了對天鏈二號衛(wèi)星系統(tǒng)的研制攻關(guān)。
▲天鏈二號衛(wèi)星在軌示意圖
2019年3月，天鏈二號01星成功發(fā)射，拉開了我國中繼衛(wèi)星系統(tǒng)更新?lián)Q代的序幕。與天鏈一號衛(wèi)星相比，天鏈二號采用東方紅四號公用平臺研制，載重更大、技術(shù)更強(qiáng)、性能更優(yōu)。其中，星間鏈路天線更是突破了大量難題，使對用戶目標(biāo)服務(wù)數(shù)量增加1倍，傳輸總速率達(dá)到了Gbit/s量級，服務(wù)效能大幅提升。
天鏈二號衛(wèi)星發(fā)射在軌后，與天鏈一號衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同組網(wǎng)工作，主要用于為飛船、空間實(shí)驗(yàn)室、空間站等載人航天器提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù)，也能服務(wù)于中、低軌道遙感、測繪、氣象等衛(wèi)星，還能為航天器發(fā)射提供測控支持。
2021年6月23日，習(xí)近平總書記同神舟十二號航天員天地通話。大屏幕上，航天員的視頻畫面清晰，聲音清脆響亮。同一時刻，由天鏈一號03星、04星，天鏈二號01星三顆中繼衛(wèi)星組成的天基中繼系統(tǒng)實(shí)時保障著這場天地通話。
2021年12月14日，天鏈二號02星成功發(fā)射。僅7個月后，太空迎來了天鏈二號03星“入列”。這也驗(yàn)證了天鏈二號衛(wèi)星的快速研制能力，為后續(xù)二代中繼多星快速在軌組網(wǎng)提供了支撐，我國天基測控與傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的步伐進(jìn)一步加快。
天鏈二號三星組網(wǎng)，將使我國兩代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)同時在軌服務(wù)能力大幅提升。
▲天鏈二號三星在軌組網(wǎng)示意圖
中繼“天路”可靠暢通
服務(wù)效能大幅提升
第二代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)全球組網(wǎng)，將大大緩解中繼衛(wèi)星系統(tǒng)資源的統(tǒng)籌問題，使其發(fā)揮1+1+1＞3的應(yīng)用效能，大幅提升我國的天基測控與數(shù)據(jù)傳輸能力。
在高軌通信衛(wèi)星的發(fā)射過程中，部分軌道弧段處于境內(nèi)地面測控站的盲區(qū)，以往通常采用測量船等手段保障發(fā)射段測控鏈路的安全性。2022年4月發(fā)射的中星6D衛(wèi)星成功應(yīng)用中繼測控終端，實(shí)現(xiàn)了與天鏈系列衛(wèi)星的天基測控，充分驗(yàn)證了通過數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)為高軌通信衛(wèi)星提供測控服務(wù)的可行性。該模式可有效降低衛(wèi)星發(fā)射階段對測量船等的依賴，增強(qiáng)了我國對衛(wèi)星的自主測控能力。
2022年，我國將完成空間站的在軌建造，其中神舟十四號載人飛船已搭載3名航天員飛向太空。航天員在軌駐留的6個月時間內(nèi)，兩代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)將全天候?yàn)榭臻g站和地面站建起一條條可靠的信息“天路”，為航天員在軌生活和工作保駕護(hù)航。
五院天鏈二號03星總指揮張鵬表示，“天鏈二號03星是‘七一’過后中國航天下半年的揭幕之戰(zhàn)。我們將強(qiáng)化責(zé)任與使命擔(dān)當(dāng)，堅(jiān)定必勝信心，全力以赴完成我國第二代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)三星組網(wǎng)，為我國航天強(qiáng)國建設(shè)再添濃墨重彩的一筆，以優(yōu)異成績迎接黨的二十大勝利召開！”
