二、中國衛(wèi)星當空舞

眾所周知，航天器是開發(fā)太空資源的利器，目前主要有三類，即人造地球衛(wèi)星、載人航天器和空間探測器。它們各有所長，不能相互替代。從1970年4月24日我國第1顆人造地球衛(wèi)星東方紅-1升空到現(xiàn)在，我國現(xiàn)已都能獨自研制、發(fā)射和應用這三類航天器。而在這三類航天器中，人造地球衛(wèi)星的數(shù)量和種類最多，用途最廣。那么，按用途分，人造地球衛(wèi)星又可分為試驗衛(wèi)星、科學衛(wèi)星和應用衛(wèi)星三種。至今，我國已研制、發(fā)射和應用了不少這三種人造地球衛(wèi)星，創(chuàng)造了很大的社會效益、經(jīng)濟效益和科技成就。

（一）試驗衛(wèi)星當先鋒

試驗衛(wèi)星主要用于試驗許多航天新概念、新技術、新材料和新型設備等。我國已發(fā)射過多顆“實踐”系列和別的試驗衛(wèi)星。

例如：2012年10月14日發(fā)射的實踐-9A、9B，就是我國民用新技術試驗衛(wèi)星系列的首批衛(wèi)星，主要用于衛(wèi)星長壽命、高可靠、高精度、高性能、國產(chǎn)核心元器件和衛(wèi)星編隊及星間測量與鏈路等試驗。

2016年11月3日，我國用長征-5發(fā)射了實踐-17新技術驗證衛(wèi)星。它驗證了30余項新技術，包括東方紅-5衛(wèi)星平臺關鍵技術、新型電源、新型測量、新型測控、新型電推和新型熱控等技術，其中包括世界上第一套完成在軌飛行驗證的磁聚焦霍爾電推進系統(tǒng)。

2016年11月10日，我國成功發(fā)射了世界第一顆脈沖星導航試驗衛(wèi)星，開展了脈沖星的空間探測及脈沖星導航技術體制的試驗驗證，搶占了世界航天前沿技術戰(zhàn)略制高點。

2018年2月2日發(fā)射的張衡-1是我國首顆電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星，用于開展中國及周邊區(qū)域的地震前兆跟蹤和空間電磁環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)應用服務，為未來建立地震電磁監(jiān)測衛(wèi)星業(yè)務化系統(tǒng)進行技術準備。

2019年底，實踐-20衛(wèi)星升空，對新一代衛(wèi)星平臺東方紅-5的8大項關鍵技術進行了在軌驗證，包括桁架結構技術，國內展開面積最大、翼展最長的二維二次展開半剛性太陽翼、Q/V頻段載荷、寬帶柔性轉發(fā)器，新型化推和電推系統(tǒng)等。

2019年，我國還先后發(fā)射了太極-1和天琴-1的技術試驗衛(wèi)星，用于試驗空間引力波探測的技術。

（二）科學衛(wèi)星正崛起

科學衛(wèi)星用于科學探測和研究，它細分為空間物理探測衛(wèi)星、天文衛(wèi)星、實驗衛(wèi)星等多種。以往，我國應用衛(wèi)星發(fā)射的比較多。隨著我國經(jīng)濟、科技的迅速發(fā)展，現(xiàn)在已比較重視發(fā)展科學衛(wèi)星了，從“十二五”開始實施空間科學戰(zhàn)略性先導科技專項，使科學衛(wèi)星有了較大的發(fā)展。

1.探測衛(wèi)星

2003年、2004年，我國成功實施了地球空間雙星探測計劃，先后發(fā)射了探測-1、2衛(wèi)星，對地球空間暴發(fā)生機制和發(fā)展規(guī)律進行了立體探測。

2021年，我國可持續(xù)發(fā)展科學衛(wèi)星-1（又叫廣目地球科學衛(wèi)星）。該衛(wèi)星是全球首顆專門服務《聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展議程》的科學衛(wèi)星，用于開展人為活動強烈區(qū)域的“能源消耗、人居格局、海岸港口環(huán)境”的精細探測，實現(xiàn)“人類活動痕跡”的精細刻畫，量化表征人與自然交互作用，為全球可持續(xù)發(fā)展目標實現(xiàn)提供監(jiān)測、評估和科學研究的數(shù)據(jù)支撐。

2.天文衛(wèi)星

天文衛(wèi)星相當于把天文臺送到地球軌道上，這樣可以擺脫大氣層的封鎖，在全頻段范圍內對宇宙空間進行詳細的觀測，對人類科學認識宇宙有革命性地推動。

2015年，我國發(fā)射的“悟空”是我國第一顆天文衛(wèi)星，也是目前世界上觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的暗物質粒子探測衛(wèi)星，而且成本較低，正超期服役。它已在暗物質探測和宇宙線物理兩大前沿領域以及γ天文方面取得了重要成果。

2017年，我國發(fā)射了“慧眼”硬X射線調制望遠鏡。它可探測大批超大質量黑洞和其他高能天體，定點觀測黑洞和中子星、活動星系等高能天體，并已取得許多重要科研成果。

2020年，引力波暴高能電磁對應體全天監(jiān)測器衛(wèi)星升空。它由兩顆小衛(wèi)星組成，用于對伽馬暴和磁星爆發(fā)等高能天體爆發(fā)現(xiàn)象進行全天監(jiān)測，可推動破解黑洞、中子星等致密天體的形成和演化以及雙致密星并合之謎。

2021年，我國成功發(fā)射了首顆太陽觀測衛(wèi)星——太陽Hα光譜探測與雙超平臺科學技術試驗衛(wèi)星，這標志我國正式進入“探日時代”。該衛(wèi)星在國際上將首次實現(xiàn)對太陽Hα波段的光譜成像觀測，填補太陽爆發(fā)源區(qū)高質量觀測數(shù)據(jù)的空白。

3.實驗衛(wèi)星

2016年，我國首顆微重力科學實驗衛(wèi)星——實踐-10升空。它是單次搭載空間實驗項目最多的衛(wèi)星，開展了六大領域19項實驗，專門用于微重力科學和空間生命科學空間實驗研究，其中有些實驗屬世界首次。

2016年，我國發(fā)射了世界第一顆量子科學實驗衛(wèi)星——墨子號，首次在太空實現(xiàn)了星地自由空間量子糾纏分發(fā)、量子隱形傳態(tài)等一些具有重要科學和實用意義的實驗，取得了量子力學基礎物理研究的重大突破和一系列具有國際顯示度的科學成果。

（三）應用衛(wèi)星閃金光

由于應用衛(wèi)星直接為國計民生和國防建設等服務，所以我國研制和發(fā)射了較多的應用衛(wèi)星。按用途分，應用衛(wèi)星主要包括通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星、導航衛(wèi)星三種。

1.通信衛(wèi)星架彩橋

號稱“順風耳”的通信衛(wèi)星已成為現(xiàn)代通信的重要手段。它設在太空的微波中繼站，具有通信距離遠、容量大、質量好、可靠性高和靈活機動等優(yōu)點，效益也很可觀。另外，其不受地理條件限制，對地面設施依賴程度較低，在重大災害和戰(zhàn)爭情況下，比其他方式更安全可靠，有時甚至是唯一應急通信手段。

按業(yè)務種類分，通信衛(wèi)星可分為固定通信衛(wèi)星、移動通信衛(wèi)星、電視廣播衛(wèi)星和跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星等。我國已先后研制、發(fā)射和應用了三代固定通信衛(wèi)星、兩代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星、2顆移動通信衛(wèi)星、2顆高通量衛(wèi)星、2顆電視直播衛(wèi)星等通信衛(wèi)星。

（1）固定通信衛(wèi)星

第一代固定通信衛(wèi)星采用東方紅-2小容量衛(wèi)星平臺，以自旋穩(wěn)定方式，裝有2-4臺轉發(fā)器，壽命4年，于1984年首次成功發(fā)射并運行，后來又發(fā)射多顆，大大改變當時我國邊遠地區(qū)收視難、通信難的狀況。

第二代固定通信衛(wèi)星采用東方紅-3中容量衛(wèi)星平臺，可裝24臺C頻段轉發(fā)器，工作壽命達8年，運用了當時許多新技術，是目前我國經(jīng)過多次飛行考驗的中容量地球靜止軌道衛(wèi)星平臺。它于1997年首次成功發(fā)射并運行，此后陸續(xù)用于中星、鑫諾-3、天鏈-1等通信衛(wèi)星甚至北斗導航衛(wèi)星和嫦娥-1、2繞月探測器等。另外，我國還研制了技術更先進的東方紅-3A、3B平臺。

第三代固定通信衛(wèi)星采用東方紅-4大容量衛(wèi)星平臺，2007年投入使用，具有輸出功率大、承載能力強和服務壽命長等特點，設計壽命15年。2015年，裝載46臺轉發(fā)器的亞太-9升空，這是目前采用東方紅-4平臺的通信衛(wèi)星中裝載轉發(fā)器數(shù)量最多的一個。另外，我國還研制了更先進的研制東方紅-4E（增強型）、東方紅-4SP（全電推）等新型衛(wèi)星平臺。

（2）數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星

數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星被稱為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”，主要用于轉發(fā)低軌航天器與地面之間的實時數(shù)據(jù)。

2008年，我國發(fā)射并運行了第一顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星天鏈-1的01星，它采用東方紅-3衛(wèi)星平臺。此后又發(fā)射了4顆第一代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星天鏈-1，使我國測控覆蓋率接近100%，并能提供百兆以上的高數(shù)據(jù)傳輸速率。

2019年，我國發(fā)射了首顆第二代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星天鏈-2。它采用東方紅-4衛(wèi)星平臺，平臺能力更強，壽命更長，而且數(shù)據(jù)傳輸速率增加了一倍以上，配有多副新型天線，服務多目標，覆蓋范圍廣。2021年，我國又發(fā)射了第2顆天鏈-2。

（3）移動通信衛(wèi)星

2016年8月6日，我國首顆移動通信衛(wèi)星——天通-1的01星升空。該衛(wèi)星采用東方紅-4衛(wèi)星平臺和傳輸損耗小、雨衰小的S頻段，技術指標與能力水平達到國際第三代移動通信衛(wèi)星水平，可以為車輛、飛機、船舶和個人等移動用戶提供語音、數(shù)據(jù)等通信服務，并可以實現(xiàn)用戶終端的小型化、手機化，標志著我國正式進入了地球同步軌道移動通信衛(wèi)星俱樂部。2021年1月，我國又成功發(fā)射了天通-1的02星。據(jù)統(tǒng)計，全國地面移動通信覆蓋率不足國土陸地面積的10%，天通-1可有效解決這一難題，并對海上石油勘探開采、森林防護等通信能力提升有重要幫助，使乘坐飛機旅行時的上網(wǎng)交流也成為可能。

（4）高通量衛(wèi)星

2017年4月12日，我國首顆高通量通信衛(wèi)星——實踐-13升空。該衛(wèi)星采用了Ka頻段、激光通信和電推進等新技術，通信總容量超過20Gbit/s，超過了之前我國研制的所有通信衛(wèi)星容量的總和，實現(xiàn)了真正意義上的衛(wèi)星寬帶通信應用。它也是第一次在我國高軌衛(wèi)星上搭載激光通信系統(tǒng)，速率最高可達2.4Gbit/s。而且，它還首次將技術試驗和示范應用相結合，衛(wèi)星在完成在軌技術試驗驗證后，被命名為中星-16衛(wèi)星。2020年7月9日，更大通量的亞太-6D發(fā)射升空，它采用東方紅-4E平臺，通信總容量達到50Gbit/s。

（5）電視直播衛(wèi)星

2017年6月19日，我國首顆自制電視直播衛(wèi)星中星-9A升空，用于廣播和電視直播業(yè)務服務，填補了電視直播衛(wèi)星在南海區(qū)域覆蓋的空白。2021年，我國又發(fā)射了采用東方紅-4E衛(wèi)星平臺的中星-9B。相比于中星-9A，中星-9B覆蓋范圍更大，覆蓋區(qū)域能力更強，支持4K、8K高清視頻節(jié)目傳輸，具備為北京2022年冬奧會等大型活動提供高質量直播傳輸服務的能力。