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当代中国航天器的发展

2009-08-04

现代军事 2009年7期
关键词:气象卫星通信卫星风云

吴 兵

从1970年4月24日中国第一颗人造地球卫星“东方红-1”号上天,到2009年4月15日发射第2颗“北斗”导航卫星,中国己发射并运行成功的自制航天器总共有103个。它们包括人造地球卫星,载人航天器和空间探测器三大类,初步形成了通信卫星、返回卫星,资源卫星、气象卫星,科技卫星,导航卫星、宇宙飞船七大系列,并在其中的一些尖端技术领域跻身世界先进行列。

中国航天器工程现已历经的三个发展阶段:

技术准备阶段(1956—1970年)

包括研制探空火箭,开展基础研究工作,为研制人造地球卫星进行技术、工程和组织上的准备工作。1960年2月19日,我国成功发射了第一枚探空火箭,1970年4月24日,成功发射了中国第一颗人造地球卫星——“东方红-1”,开创了中国航天的新纪元。

技术试验阶段(1971~1984年)

主要是研制,发射和运行返回式遥感卫星、试验性通信卫星和科学探测与技术试验卫星。1975年11月26日,首次发射并回收了返回式遥感卫星,使中国成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。1984年4月8日发射并运行成功第一颗“东方红-2”地球静止轨道通信卫星,使中国成为世界上第五个独立研制和发射静止轨道卫星的国家。在试验阶段,中国还研制和成功发射了7颗不同类型的科学探测与技术试验卫星。

工程应用阶段(从1985年起至今)

是中国航天器工程从技术试验走向工程应用的阶段。在这一阶段,这七大系列航天器相继投入使用,并形成了以中国空间技术研究院等单位为核心的航天器工程研制体系,建立了适应航天器高可靠,高性能、长寿命特点的研究,设计,制造和试验装备,地面设备及应用、服务保障等完备的科研生产系统。

通信卫星的发展

以卫星平台划分,中国通信卫星研制至今已迈出三大步。

1984年4月8日,“东方红-2”试验通信卫星顺利升空,迈出了中国通信卫星的第一步。1986年2月1日又发射了“东方红-2”实用通信卫星。它们及后来发射的“东方红2A'都采用中国第一代地球静止轨道卫星平台“东方红-2”卫星。该平台与美国HS-376卫星平台类似,为自旋稳定方式。

此后研制的“东方红-2A”虽然仍采用第一代平台,但在设计上有较大改进,性能有较大提高。星上通信转发器由2台增至4台(C频段),使电视转播能力由2个频道增至4个频道,电话传输能力由1000路增至3000路,设计寿命由3年增至4年半,其等效辐射功率也提高了许多。从1988~1991年,中国相继发射了4颗“东方红-2A”实用通信卫星,除最后1颗因火箭故障未能入轨外,前3颗均状态良好,使中国的卫星通信和电视转播跨入一个新阶段,曾一度使卫星通信转发器应用国产化的程度达到2/3,大大加速了中国通信事业的发展速度。

研制中容量通信卫星“东方红-3”是中国通信卫星发展的第二步。1997年5月12日,首颗“东方红3”发射并运行成功,使中国通信卫星水平T跨越了20年。该卫星载有24台c频段转发器,工作寿命达8年。与“东方红_2A”相比,“东方红-3”的转发器数量增加了6倍,设计寿命延长了2倍,从而大大缓解了中国卫星通信的紧张状况。“东方红-3”卫星采用了许多当时的新技术,例如,全三轴稳定技术、公用平台设计,等等。它的研制成功,标志着中国通信卫星技术跨上了一个新台阶。

“东方红-3”卫星平台是中国第二代地球静止轨道卫星平台,有效载荷承载能力220千克,可提供有效载荷功率980瓦,设计寿命8年,是目前中国性能最稳定,经过多次飞行考验的成熟中等容量地球静止轨道卫星平台,先后用于“中星”系列通信卫星,“鑫诺-3”通信卫星,“天链-1中继卫星、”北斗系列导航卫星和“嫦娥-1”月球探测卫星等。它的研制成功,实现了中国地球静止轨道通信卫星从自旋稳定型到三轴稳定型的飞跃,有效载荷能力有了明显的提高。

值得一提的是2008年4月25日上天的中国首颗中继卫星”天链-1,其技术十分复杂。它的研制成功,不仅使中国航天测控网覆盖率由15%提高到50%以上,还增强了航天器测控及星地数据传输的实时性,对降低航天器运行风险、提高地面测控指挥决策效率具有重要意义,填补了中国卫星领域的一个空白。该星在2008年9月“神舟-7”载人航天飞行中首次得到应用。

采用卫星平台生产可实现批量化、短周期,高可靠、低成本,应用广。因此,充分发挥“东方红-3”平台的作用是中国通信卫星今后发展的方向之一。另一方面,进一步挖掘“东方6-3”卫星平台的潜力,提高卫星的性能,也是一个很有前景的方向。现在,技术更先进的“东方红-3A”卫星平台已经问世,其有效载荷承载能力在“东方红-3”卫星平台基础上提高了40%~50%。2009年4月15日发射的第二颗“北斗”导航卫星就是首颗采用“东方6-3A”平台的卫星。

“东方6-4”是中国第3代大型静止轨道卫星公用平台,具有输出功率大、承载能力强和服务寿命长等特点,卫星整体性能达到国际同类通信卫星的先进水平。该平台采用高效率的砷化镓太阳电池翼和氢镍蓄电池组:通过星上数据管理系统,可自动控制星上设备正常工作温度和进行蓄电池充放电管理:装载了V型动量轮控制系统和星上计算机,能提供更高的姿态和轨道控制精度。它的有效载荷承载能力595千克,可提供有效载荷功率8千瓦,设计寿命15年,可用于大容量通信卫星,直播卫星,中继卫星和移动通信卫星等。

目前,已先后研制并发射了3颗采用“东方红-4”平台的卫星,其中第一颗是“鑫诺-2”,由于在定点过程中出现技术故障,该星无法提供广播传输服务;第二颗是“尼日利亚通信卫星-1”,它在天上工作了近一年,后因太阳电池翼故障使卫星失效;第三颗是“委内瑞拉卫星-1”,其主要技术状态变化有二:一是首次在中国研制的卫星上使用具有国际先进水平的c波段双栅天线,克服了传统双反射面天线和长焦距天线占用空间大、自身重量大、极化隔离度差的弊端,使卫星天线摆脱了多方面的限制,不同转发器之间的干扰大大降低,传播的信号将更加清晰;二是对太阳电池翼进行了重大技术改进,以确保卫星在15年运行期间,太阳电池翼能够为卫星提供充足的电源,目前工作良好。

2008年,中国又和巴基斯坦签订了整星出口合同,其他一些国家也有这方面的需求和意向。目前,围绕高可靠、长寿命工作,正在进一步完善和提高“东方6-4”平台的各种性能,尽快形成基本型的定型工作,并在此基础上优化卫星性能,形成增强型等能够满足多种需求的“东方红-4”卫星平台型谱,以满足国际市场的多种需求。

返回卫星的发展

返回式卫星是中国最早研制的应用

卫星,先后发射了24颗,其中23颗入轨,22颗回收,是中国最成功的航天计划之一。用这些返回式卫星不仅进行了遥感、微重力实验和新技术试验,还为中国掌握载人飞船返回技术提供了重要借鉴。

中国现已研制并发射了返回式卫星0号、1号、2号、3号、4号和“实践8”号共6种型号卫星,其中“返回式卫星0”号是第一代国土普查卫星;“返回式卫星1”号是第一代摄影测绘卫星:“返回式卫星2”号是第二代国土普查卫星:“返回式卫星3”号是第二代摄影测绘卫星,用于高精度摄影测绘,其测绘精度比第一代有较大的提高;“返回式卫星4”号是第一代国土详查卫星:“实践8号”是太空育种卫星。

通过6个型号卫星的研制,中国解决了返回卫星的总体设计,制造、大型试验,卫星发射、跟踪测控和卫星回收等各种关键技术,尤其是“返回式卫星3”号,4号的研制,使返回式卫星平台不断成熟发展,有效载荷的性能有了很大的提高;而“实践8”号是世界第一颗专用太空育种卫星。

中国返回式卫星经历了一个从初级到高级,技术不断进步的过程。先后研制了两代返回式卫星平台,它们均由仪器舱和返回舱组成,其中第二代返回式卫星平台大大增加了卫星的有效载荷和轨道寿命,以及全新的姿态和轨道控制系统,且可一星多用,仪器舱在与返回舱分离后能留轨试验。

资源卫星的发展

1999年10月14日,中国和巴西合作研制的第一颗“中巴地球资源卫星-1”(简称“资源一1”的01星)上天,结束了中国没有陆地资源卫星的历史,首次直接获取了中国西部边陲地区的遥感图像资料。该星在轨安全运行了3年10个月,超出了卫星2年的设计寿命。它所采用的“资源一1”平台是中国第一代传输型对地观测卫星平台,可以装配500~1000千克的有效载荷。

“资源一1”的01星综合了美国“陆地卫星一5”和法国“斯波特一3”的优点,并且比它们具有更广的应用范围。星上有3台遥感器:分辨率20米,幅宽113千米的5谱段CCD相机;分辨率80米《可见近红外谱段和短波红外谱段》和160米(热红外谱段),幅宽120千米的4谱段红外扫描仪;分辨率256米、幅宽890千米的2谱段宽视场咸像仪。其中星载CCD相机具有~32。的侧视能力。

2003年10月21日发射的“资源一r 02星的质量和可靠性比第一颗有较大提高。2007年9月1913发射的“资源一1”的02B星又增加了1台分辨率为2,36米的高分辨率相机,这是中国首次在民用卫星上使用高分辨率CCD相机。

2000年9月1日,中国“资源一2”的01星升空。2002年10月27日和2004年11月6日,又陆续发射了“资源一2”的02星,03星。与“资源-1”相比,“资源一2”工作寿命较长,因为它采用了新型高性能太阳同步轨道卫星平台,贯彻了通用化,系列化,组合化设计思想,可措载高分辨率相机等多种遥感设备,能够完成多种飞行任务,具有承载能力强,姿态控制精度高、具备机动变轨能力、数据存储量大,数据传输率高的特点,已成为中国今后太阳同步轨道卫星的基本平台。气象卫星的发展1988年9月7日,中国发射了第一颗极轨气象卫星“风云一1A”。它属试验型卫星,采用三轴稳定方式,是中国第一颗传输型遥感卫星。卫星装有2台5通道可见光和红外扫描辐射仪,使中国成为第三个能自行研制极轨气象卫星的国家。1990年9月3日发射的“风云一1B”与第一颗基本相同。

1999年5月10日升空的“风云-1C”是中国首颗业务型极轨气象卫星,主要改进有:星载扫描辐射仪的通道数量由5个增加到10个,在新增加的5个通道中有4个是海洋水色通道,并将数据量化位数由8比特提高到10比特,使所获取的信息量大幅度增加星上观测资料的存储时间也由60分钟增加到300分钟,并将存储模式由模拟信号改为数字信号。因此,它能为更精确的中长期天气预报和气候预测提供必要的基本资料,并可在灾害监测和环境遥感中发挥巨大作用:还能测量海洋生物的初级生产率,反映海洋浑浊度和海洋污染等·情况。由于该星在轨运行的稳定性和获取数据的准确性,世界气象组织于2000年8月首次正式将该星列入世界气象业务极轨气象卫星的行列。与“风云-1C”基本相同的“风云-1D”于2002年5月5日顺利升空,用于接替到寿命的“风云一1C”。

2008年5月27日,首颗第二代试验型极轨气象卫星“风云-3A”上天。它在功能和技术上比“风云-1”向前迈进了一大步,携带了8类,11台,90多种探测通道的探测仪器,创造了诸多第一:星载有效载荷数量第一,气象卫星观测功能第……遥感仪器观测谱段从紫外线,可见光、红外线—直到微波频段样样齐全。其最大的特点是能够把全球的气候变化都监测到,达到国际先进水平。

为了大幅度改善区域性短期天气预报,中国也积极研制了静止轨道气象卫星,并于1997年6月10日发射了第一颗试验型静止轨道气象卫星“风云-2A”。该星采用“东方E-2A”卫星平台,载有可见光、红外和水汽3通道扫描辐射计,空间环境监测器等:能实时获取中国及其周边地区可见光,红外云图和水汽分布图,监测空间环境。卫星每半小时获取一幅覆盖1/3地球的全景原始云图。从可见光通道可获得白天的云层和地表反射的太阳辐射信息,从红外通道可得到昼夜云层和地表发射的红外辐射信息,从水汽通道能提供对流层中,上部大气中水汽分布的情况。其最大特点是可对观测区域实施多时次的频繁观测,特别适合监测生命史较短而危害又很大的强对流灾害性天气系统的发生与发展:填补了中国西部、西亚和印度洋区域大范围的天气资料空白,对监测来自青藏高原、孟加拉湾和阿拉伯海及对中国产生主要影响的天气系统有重要作用。它标志着中国气象卫星进入一个新阶段,使中国成为世界第五个拥有静止轨道气象卫星的国家,世界第三个同时拥有极轨气象卫星和静止轨道气象卫星的国家。2000年6月25日,与“风云-2A”星相同的“风云-2B”顺利发射。

2004年10月19日,中国第一颗业务型地球静止轨道气象卫星“风云-2C”上天,达到国际新一代同类气象卫星的水平。该卫星技术性能有多项改进,如星上扫描辐射计从原来的3个通道增加到5个通道,大大提高了卫星遥感器的光谱范围和精度:增加了对森林火灾、草原火灾、大雾天气和沙尘暴的观测能力;卫星性能更可靠、实用,每天可向地面送回28张气象云图,在汛期期间还可增加到1天出48张云图。运行期间,全国共有3000多个台站接收使用该星云图信息,全世界有20多个国家接收应用“风云-2C”的资料。2006年12月8日。与“风云-2C”基本相同的“风云-2D”上天,拓宽了观测范围,与“风云2C”共同实现了双星立体观测,同

时也极大缩短了出图时间,由原来的30分钟出一副云图缩短到每15分钟出一副云图。它可获取更全面、更准确的气象信息,也能更好地支持、服务于国家西部大开发战略。其观测能力与国外第二代三轴稳定的气象卫星相当,而且定位精度较高。2008年12月23日,又发射了基本相同的“风云-2E”卫星。

2020年以前,中国还要发射20颗气象卫星。据了解,这20颗气象卫星包括3颗“风云-2”系列卫星,11颗“风云3号”系列卫星和6颗“风云-4”系列卫星。“风云-2F”、2G、2H计划分别于2010年、2012年、2014年发射。

“风云一3”系列气象卫星比“风云-1”新增加了微波辐射计、红外分光计、紫外臭氧垂直探测器等许多设备,观测精度和功能大幅度提高,可实现全球、全天候探测。2010年计划发射1颗“风云-3”试验型卫星,2012年至2019年计划发射10颗“风云-3”业务型系列气象卫星。

“风云-4”是取代“风云-2”的第二代静止轨道气象卫星,2012年计划发射一颗“风云-4”试验型卫星(光学星),2015-2019年计划发射4颗业务型卫星(光学卫星)和1颗试验型卫星(微波探测卫星)。

科技卫星的发展

人造地球卫星按用途分可以分为科学卫星、试验卫星和应用卫星,其中前两种卫星对科学研究和卫星研制具有重要意义,可以起到事半功倍的效果。要想提高航天技术水平,在太空进行空间物理探测和新技术试验是必不可少的,中国“实践”系列卫星肩负着这两种使命。

从1971年3月3日起至今,中国先后发射了多种“实践”系列卫星,用于测量空间环境参数,试验卫星关键技术,而且星上探测仪器的技术性能和卫星的整体水平不断提高,推动了中国空间科学技术与创新发展,为提高中国空间科学探测和实验以及空间技术试验的水平做出了贡献。其中1999年5月10日升空的“实践-5”是中国第一颗采用公用平台(CAST968)思想设计的小型科学实验卫星,达到当时的国际水平,为中国小卫星快速发展奠定了基础。

为了发展现代高性能小卫星,满足日益增长的市场需求,中国空间技术研究院先后研制了CAST968、CAST2000等小卫星平台。CAST968平台具有很强的扩展能力,已经应用于多颗小卫星的研制。它采用了基于网络的集成化星务管理,多模式姿态控制、高品质电源、S频段统一测控体制等先进的设计思想,使平台具备较广的适应性,可用于空间科学、遥感、通信及技术演示验证等领域。该平台已先后用于“实践-5”、“海洋-1A”和“海洋-1B”、“实践-6,探测-1和“探测-2”等卫星。

CAST2000平台具有高精度控制能力,大范围侧摆机动能力,灵活的轨道机动能力以及高度集成的星务管理能力,高效电源能力,为具有高分辨率需求、高功率需求、快速姿态机动及轨道机动需求的载荷提供了一个具备高度扩展能力的柔性小卫星平台,已先后用于“试验卫星-2”等卫星。

2002年5月1 5日,中国发射了第一颗海洋卫星——“海洋-1A”,它也是首颗采用CAST968平台的小型应用卫星,载有10通道海洋水色扫描仪和4通道CCD海岸带成像仪,前者主要探测叶绿素,悬浮泥沙和水温等,用于评估渔场、预报鱼讯、监测海洋污染和冰情等:后者主要用于监测河口悬浮泥沙、海岸带生态等,为国家海洋局提供了大量的海洋监测数据。2007年4月11日发射的“海洋-1B”的观测能力和探测精度又进一步增强和提高。中国海洋卫星的发展目标是建起一整套海洋卫星体系,包括3个卫星系列,分别是“海洋-1”水色卫星系列,“海洋-2”动力环境卫星系列和“海洋-3”监视监测卫星系列,逐步形成以卫星为主导的立体海洋空间监测网。

2003年12月30日发射的”探测一1是“地球空间双星探测计划”(简称“双星计划”)中的第一颗星,运行在赤道轨道。2004年7月25日,“探测-2”进入极地轨道。这两颗探测地球磁层空间的卫星载有中国和欧洲的探测仪器,运行于当时国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的重要活动区,主要用于研究太阳活动、行星际磁层空间暴和灾害性地球空间天气的物理过程,是当时中国发射的距离地球最远的人造地球卫星,其中“探测-1”远地点高度达到了7万多千米。它们同欧洲航天局4颗“团星-2”相配合,实现不同区域同时探测,形成人类历史上第一次对地球空间的6点立体探测。

2008年9月6日,采用CAST968,2000平台的中国环境与灾害监测预报小卫星星座的首批卫星——“环境-1”、“环境一1B”升空。这两颗光学小卫星运行在同一个太阳同步轨道轨道面内,相位成180。分布,可获取-高时间分辨率、中等空间分辨率的对地观测数据,能对中国大部分地区实现每天一次重复观测,大大缓解了中国目前对地观测数据紧缺的局面。“环境1A"配备2台宽覆盖CCD相机和1台超光谱成像仪:“环境-1B”配备2台宽覆盖CCD相机和1台红外相机。它们将与2009年发射的1颗雷达小卫星组成中国第一代环境与灾害监测预报小卫星星座(即“2+1”方案)。此后,更加完善的由4颗光学小卫星和4颖雷达小卫星组成的星座(即“4+4”方案)也将启动研制,以便大大缩短重复观测时间,实现每天对中国及周边国家,地区的灾害和环境的动态监测,更大地发挥空间遥感的技术优势,为中国环境的监测、灾害的预报发挥更大的作用。

导航卫星的发展

2000年10月31日和12月21日,2003年5月25日,2007年2月3日,中国先后发射了4颗采用“东方6-3”平台的“北斗”(也叫“北斗-1”)试验导航卫星,建成了采用双星定位原理的区域卫星导航系统,成为世界第三个拥有卫星导航系统的国家。该系统具有建设周期短、投资少和具备特色功能等优点。它不仅可全天候、全天时提供区域性有源导航定位,还能进行双向数字报文通信和精密授时。目前入网注册用户4万多,近1~2年内,规划新增用户数超过10万,应用覆盖了水利电力、海洋渔业、交通运输、国土测绘、气象预报,减灾救灾和公共安全等领域,牵引促进了电子,通信,机械制造、地理信息等相关产业和信息服务业的发展,产生了显著的经济和社会效益。

该卫星导航系统与美俄卫星导航系统最大的不同在于,它不仅能使用户知道自己的所在位置,还可以告诉别人自己的位置在什么地方,特别适用于需要导航与移动数据通信相结合的用户,如交通运输、调度指挥,搜索营救、地理信息实时查询等。

2007年4月14入,中国首颗“北斗”(也叫“北斗-2”)导航卫星上天,飞行在高度为21500千米的中圆轨道,标志着中国自行研制的“北斗”卫星导航系统进入新的发展建设阶段。2009年4月15日,中国发射第

2颖“北斗”导航卫星,它运行在地球静止轨道。

“北斗”导航卫星星座由3颗静止轨道卫星(GEO,已向国际电联申请过),3颗倾斜地球同步轨道卫星(1GSO)和27颗中圆轨道卫星(MEO)组成。它们提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位,测速和授时服务;授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务信息。

其主要特色有四个:①导航与通信的集成增强了导航能力和搜索救援能力,可实现用户信息共享和信息交换:②多系统兼容服务,可以实现公开服务相互兼容,必要时提供多系统监测信息和差分改正信息:③提供双向授时授权服务;④以双向伪距时间同步方法摆脱卫星时间同步与精密轨道之间的依赖关系。所以,“北斗”不仅具备GPS所拥有的一切功能,还可通信:不仅知道自己的位置,也可知道别人的位置。

中国将在2009~2010发射10颗左右的“北斗”导航卫星,基本具备运行能力,满足国内陆地、海洋、航空测量导航方面的需要;剩下的20颗左右卫星将于2020年以前发射,最终将在2015~2020年建成一个由30多颗卫星组成的全球导航定位系统。第二代“北斗”不仅完全继承兼容第一代“北斗”,而且在用户容量,服务区域、动态性能,定位精度、使用方式和抗干扰能力等方面有重大改进和提高,并与其他3个卫星系统兼容。

载人航天器的发展

载人航天是当今高技术中最具挑战性的领域,能体现一个国家的综合国力和整体科技水平。从1992年起,中国开始实施载人航天工程。至今,中国已先后成功发射了“神舟”系列的4艘无人试验飞船和3艘载人飞船,成为世界上第三个完全独立进行载人航天的国家。

与国外飞船的发展相比,中国“神舟”系列飞船有不少突出的特点。例如:起点很高,一船多用,返回舱和降落伞大,电子设备和防热技术先进等。中国载人航天实施“三步走”的发展战略:

第一步是以载人飞船起步,将航天员安全地送入近地轨道,进行适量的对地观测及科学实验,并使航天员安全返回地面,实现载人航天的历史性突破。这一步已通过“神舟-5”,神舟-6”实现。

第二步是除继续用载人飞船进行对地观测和空间试验外,重点突破航天员出舱活动,空间交会对接试验两项关键技术,并发射长期自主飞行、短期有人照料的空间实验室,尽早建成中国完整配套的空间工程大系统,解决中国一定规模的空间应用问题。这一步已通过“神舟-7”航天员完成出舱活动拉开序幕。中国第二批航天员选拔工作已开始,以后还将从战斗机飞行员中选拔出女航天员。

从“神舟-8”开始,“神舟”飞船将基本定型,并具有对接能力。美国已表示有可能在2010年航天飞机退役后用“神舟—飞船运送美国航天员到“国际空间站”。2010年底,中国将发射“天宫-1”目标飞0行器,质量8吨,是1个简易的空间实验室。此后的2年中,将相继发射“神舟-8“~”神舟·10-飞船,它们分别与”天宫1”号实现对接,以突破空间交会对接技术。其中“神舟-8”是无人飞船“神舟-9”是否载人未定,“神舟-10“是载人飞船。在2015年以前,将发射“天宫-2”、天宫-3”空间实验室,用多艘飞船进行载人对接试验和载人驻留试验,解决有一定规模的短期有人照料的空间应用问题。

第三步是建造长期有人照料、短期自主飞行的大型空间站。它能用于大规模,长时间地开发宝贵的太空资源为全人类造福。据悉,中国将在2020年左右建成载人空间站,解决较大规模的空间应用问题。中国已开始论证载人登月。

空间探测器的发展

在空间探测领域,中国从2004年起开始实施月球探测工程,又叫“嫦娥工程”,该工程分为“绕、落,回”三个发展阶段。第一阶段为“绕”,即在2004-2007年实施“嫦娥-1”绕月探测工程,发射第一颗月球探测卫星。

第二阶段为“落”,即在2007-2013年研制和发射月球软着陆器,并携带月球车在着陆器落区附近进行就位探测。

第三阶段为“回”,即在2012~2020年发射月球采样返回器软着陆在月球表面特定区域,并进行分析采样,然后将月球样品带回地球进行详细研究。

“嫦娥工程”的每一步都是对前一步的深化,并为下一步奠定基础。从“绕、落、回”的科学目标看,它们有明显的递进关系:“绕”就是进行全球性、整体性与综合普查;“落”就是进行区域性精细就位分析;“回”就是取样品返回地面后进行精准分析。

2007年10月24日,中国发射了第一个月球探测器——“嫦蛾-1”,成为继人造卫星、载人航天之后中国航天的第三个里程碑,并使中国成为世界第五个发射月球探测器暨空间探测器的国家。2008年7月1日,“嫦娥-1”完成了全月球影像数据的获取;2008年10月24日,顺利实现了在轨一年的工作寿命,并圆满完成各项任务。此后,鉴于工作良好、燃料充足,按照”轨道从高到低,风险从小到大”的原则,中国用”嫦娥-1”开展了变轨等10余项验证试验,为探月二期工程积累了宝贵的经验。为了给探月二期“探路”,积累落月过程控制和轨道测定方面的经验,减少后续工程风险,“嫦娥-1”于2009年3月1日受控撞击月球丰富海区域。

“嫦娥-1”累计飞行494天,其中环月482天,比原计划多飞117天:飞行期间经历3次月食;传回1.37千兆字节有效科学探测数据;获取了全月球影像图、月表化学元素分布,月表矿物含量,月壤分布和近月空间环境等一批科学研究成果:准确落入指定的月表区域,成功完成硬着陆。

2011年底前上天的“嫦娥-2”将作为探月工程二期的先导星,主要是先期试验验证部分新技术和新设备,试验验证二期工程轨道、测控和软着陆等五个方面的关键技术,降低探月工程二期的技术风险,深化月球科学探。“嫦娥-2”具有飞行时间短、轨道高度低和分辨率高的特点,所载CCD相机分辨率由120米提高到10米。

2013年前实施二期探月工程“落”,所要发射的“嫦娥-3”由着陆器和月球车组成,其中着陆器定点守候,月球车将在月球表面巡游90天,范围可达到5平方千米,并抓取月壤在车内进行分析,得到的数据将直接传回地球。从获取探测数据的直接性和丰富性的角度来看。软着陆和巡视勘察是其他探测形式所不能替代的,在空间探测技术中占据着重要地位。

2020年前实施三期探月工程“回”。2017年前后发射一个可以返回的月球软着陆器,突破采样器、月地飞行技术和高精细月球样品分析技术等。

通过实施“嫦娥工程”,中国的月球科学,比较行星学、空间天文学等基础研究领域将取得较大进展,提升航天技术水平并促进众多相关技术发展,为中国进一步开展深空探测以及未来载人登月奠定基础。

另外,2009年10月,将与俄罗斯合作把中国第一个火星探测器“荧火-1”送上天。

在“十一五”期间,中国将启动多项重大航天科技工程,它包括载人航天工程二期、月球探测工程二期、高分辨率对地观测系统和二代卫星导航系统和新一代大型运载火箭。中国航天将通过实施这五大工程,实现重点跨越式发展,并在国民经济和社会发展进程中发挥服务、带动和支撑作用。另外,在通信广播卫星领域,将研制并发射数字音频广播卫星、宽带多媒体卫星、地球静止区域移动通信卫星等,并开发功率更大,有效载荷能力更高的新型平台。在空间科学卫星领域,今后将研制并发射空间硬X射线望远镜、空间太阳望远镜等。由此可见,中国航天器的未来前景广阔。

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首次成功发射一颗气象卫星
极轨卫星派
中国成功发射风云二号H气象卫星,助力“一带一路”
营销风云
象甲风云
JCSAT 14等两项通信卫星合同签订
俄成功发射一通信卫星
象甲风云