“千里眼”“顺风耳”我们的卫星比你想象中更厉害

  尽管只能发射预设无线电信号，仅仅工作了短短28天，“东方红一号”却让中国旋律第一次响彻寰宇。此后的四代中国通信卫星，都继承了“东方红”这个光荣的名字。

  1984年4月，“东方红二号”试验卫星驻留地球静止轨道，国产卫星转播电视、广播和信号的时代就此开始。

  1997年5月，“东方红三号”通信卫星成功发射，其通信容量和常规使用的寿命都有了长足进步。“北斗”卫星导航系统的系列卫星、我国第一颗探月卫星“嫦娥一号”，都以“东方红三号”公用卫星平台为基础研制。

  研发于新世纪之初的“东方红四号”，是我国第一代大型通信卫星平台。多颗“鑫诺”、“中星”通信卫星，我国出口多个国家和地区的通信卫星，都脱胎于先进的“东方红四号”卫星平台。

  2019年12月，长五遥三火箭将“实践二十号”卫星送上太空，这是一颗基于“东方红五号”公用平台研制的试验卫星。“东方红”卫星家族的辉煌还在延续。

  和我国其他卫星家族相比，“实践”系列卫星的最大特点是“多才多艺”。几乎每一颗“实践”卫星的飞行任务都各不相同，或是用于验证新型卫星平台，或是承担着空间探测实验的重任。

  1971年3月3日，“实践一号”卫星成为中国发射的第二颗卫星。虽然模样酷似带头大哥“东方红一号”，“实践一号”卫星却携带了多种探测仪器，借助太阳能电池系统运行8年，成为中国空间科学探测当之无愧的先行者。

  1981年9月，一枚“风暴一号”火箭将“实践二号”和“实践二号”甲/乙卫星送入预定轨道，中国变成全球第三个掌握一箭多星技术的国家。2006年发射的“实践八号”卫星，是我国第一颗空间诱变育种试验卫星。2016年遨游太空十二天的“实践十号”卫星，是我国第一颗返回式科学实验卫星……“实践十三号”验证“东方红三号B”卫星平台，“实践二十号”验证“东方红五号”卫星平台，延续了“实践”和“东方红”两大卫星家族的奇妙情缘。

  早期的低轨道侦察卫星一定要使用胶片拍摄，以此获得高分辨率的地面照片和测绘图像。这类卫星因此拥有能够再入大气的返回舱，可以将拍摄完成的胶片安全地送回地面。1975年11月29日，我国第一颗返回式卫星在轨3天后完美返回，我国成为美苏之后第三个掌握返回式卫星技术的国家。

  迄今为止，我国已经发射了20多颗返回式卫星。由于大多执行机密的国土普查和摄影测绘任务，返回式卫星成为最神秘的中国卫星群体。除了不可言说的侦察工作，它们还搭载过多种微重力试验装置，带着植物种子、真菌菌种和试验小动物漫游太空。卫星返回舱的控制和回收，也为我国载人航天项目提供了宝贵的技术经验。随着电子影像和数据传输的进步，我国返回式卫星结束了“间谍”生涯，渐渐转职为可以“回家”的微型空间实验室。

  装备上先进的气象遥感设备，卫星就成了搬上太空的气象站。气象卫星“站得高，看得远”，不容易受到地面环境和天气的影响，可以全天候提供高质量的气象和气候监测数据。以1988年首颗“风云一号”卫星为起点，我国已发展出了四个系列的“风云”气象卫星。

  “风云一号”和“风云三号”是两代极轨气象卫星，它们运行在太阳同步轨道上，可以巡视全球各地进行抵近观测；“风云二号”和“风云四号”是两代地球静止轨道气象卫星，它们坚守在赤道上空的定位点，连续24小时注视着我国广袤的大地和海洋。

  相得益彰的四代“风云”气象卫星，源源不断地提供着精准及时的气象数据，使得我国的天气预报水平稳居世界前列，从容应对台风、寒潮和旱涝等灾害性天气。从某一种意义上说，“风云二号”也“东方红“卫星家族，它的原型是我国第一代通信卫星”东方红二号“。

  借助多谱段的遥感设备，地球资源卫星既是森林、农田和城市建设的“普查员”，又拥有能发现地质和矿藏秘密的“透视眼”，还是亚马孙雨林大火等重大灾害的“警戒哨”。从1999年开始，我们国家发展了三个系列的地球资源卫星，分别是中巴地球资源卫星、中国资源二号卫星和资源三号卫星。

  中巴地球资源卫星由中国和巴西两国出资，以我国 “资源一号”卫星方案为基础联合研制。1999年10月，中巴地球资源卫星01星（CBERS-01）成功发射，这是我国第一颗高速传输式对地遥感资源卫星。2019年12月发射的中巴地球资源卫星04A星，则是该系列卫星的第六颗。中巴双方在地球资源卫星领域的紧密合作，结束了两国必须从他国获得卫星观测数据的历史，成为发展中国家之间开展国际航天技术合作的典范。

  曾几何时，我国高度依赖美国GPS（全球定位系统）的卫星导航服务。上个世纪90年代，“银河号”货轮被关闭GPS服务等一系列事件的发生，让我国痛切感受到卫星导航受制于人的巨大风险。着眼于国家安全和经济社会持续健康发展的紧迫需要，我国从1994年启动了“北斗”卫星导航系统的建设。2000年，两颗“北斗一号”卫星投入运行，初步实现了覆盖本土的区域卫星导航。

  历经20年的不懈努力，“北斗”导航卫星已发展到第三代，从2018年开始提供全球卫星导航服务。“北斗三号”的最后一颗组网卫星，也是总系统的第五十五颗卫星，预计将在2020年5月发射升空。组网完成后的“北斗”卫星导航系统星座，将由35颗运行于三种轨道的“北斗”卫星组成。有趣的是，“北斗”导航卫星也是“东方红”卫星家族的近亲，它们是以“东方红三号”B平台为基础研制的。

  作为中国高分辨率对地观测系统的天基部分，“高分”卫星是一群身怀绝技的“千里眼”，能够拍摄或测绘最高分辨率小于1米的图像。“高分”卫星家族包括超过十位成员，它们的运行轨道有高有低，观测手段从可见光到微波一应俱全，共同织就了一张疏而不漏的太空观测网络。

  2013年发射的“高分一号”，是“高分”卫星家族的首发星，眼界开阔的它只需四天就能把地球看个遍；“高分二号”是我国第一颗亚米级民用观测卫星，能够看清地面的小汽车是两厢还是三厢；驻守地球静止轨道的“高分四号”24小时凝视下方，能让大洋中的航母舰队无所遁形；“高分七号”装备了高精度激光测高仪，能够生成亚米级的3D地面物体图像……一颗颗“高分”卫星的高清图像，既满足了国家安全、经济建设和社会管理的需要，也让国人充分体验到现代卫星遥感技术的神奇魅力。