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1970年4月24日,我国成功发射了属于自己的第一颗人造地球卫星,也就是大家现在熟知的——“东方红1号”。& t5 L( N, S) w3 {: j$ u( y
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正在装配的“东方红1号”5 j- \9 X- F3 }& z0 H
这颗卫星的意义极为重大,它使中国成为继苏、美、法、日之后,世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家,也标志我们正式开启了对太空的探索实践。
, H/ b1 o: o1 I+ i; S “东方红1号”是一颗试验卫星,仅仅工作了28天(设计寿命20天),之后就与地面失去了联系(但是现在还在飞)。
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3 k) k. y9 a- v0 w4 w3 n 东方红1号
! H' G* c v- j5 o1 H5 o 除了验证卫星发射技术和进行电离层及大气密度测试实验之外,当时,这颗卫星还有一个重要的通信功能——它安装了一个电子乐音发生器,可以通过20MHz无线通信频段,反复向地面播送“东方红”乐曲。
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! q2 x: d+ Z. i8 H “东方红1号”发射成功后,国内专门立项了“706工程”(1970年6月开会启动),继续推进卫星通信系统的研制工作。
) E4 l, k1 h0 ~' |' L7 v; E 这个工程的星体及通信转发工作,由七机部负责。通信地面站系统,由四机部负责。
; X" ]3 w. T* Z/ Q “706工程”的起点很高,选择了较为先进的数字式技术(国际主流仍是模拟式)。但是,因为当时我们处于特殊的历史时期,加上自身技术能力确实不足,所以,工程进展缓慢。重要器件和关键技术的研究工作,始终未能获得突破。
7 x7 U& d4 E8 @* p, t- w: s# B █1972年:“世纪握手”背后的卫星通信合作
4 y! F( j; V4 [6 i 1972年的年初,发生了一件重要的历史事件,那就是尼克松访华。
# W; l, w, K2 k( J# a4 {; h* q 当时,为了达到更好的宣传效果,美国政府提出,通过卫星进行电视转播和新闻报道,让美国人民可以第一时间了解总统访华的盛况。) o" M6 t/ a$ x+ b
中方同意了美方提出的要求。但是,问题来了——中国那时候并没有自己的通信卫星。9 Y: w8 N" i" R" D: {
在周总理的指示下,中方提出三点要求:
6 ~7 D8 @5 e: r* O4 } 第一,请美方负责为中国政府租用一颗通讯卫星;第二,在租用期间,这颗卫星的所有权属于中国政府,美方事先向中方申请使用权(启用的时间及使用的频率,均须中方批准,美方不得随意改动),中方将予以同意,并收取使用费;第三,租用费和使用费都要合理。+ ^# y7 i( j# |* A5 C
这三点要求,巧妙地维护了我国的主权,又解决了美方的通信需求,得到了美方的赞同。' m8 i' l9 d: Q$ l% a! D. j
就这样,1972年1月至3月,我国邮电部门租用美国的卫星通信地球站设备(来自美国休斯公司,HUGHES),先后在北京首都机场和上海虹桥机场,建立了两座临时卫星通信地面站,开通了中美之间的卫星通信链路。) l/ Q, ]# F% s8 J0 c0 i0 d
这是中国第一次使用卫星进行通信。- Q/ r1 |1 o( t$ Y# _
: s8 `8 t5 W5 U* A: W4 b, Q* }+ H 北京长途电信局租用的第一座卫星通信地球站$ \* T" e- O; d3 H
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位于上海的美制10米天线移动式卫星通信地球站
& ?5 ~' r' `: m 尼克松访华期间,卫星通信发挥了巨大的作用。那张著名的接机握手照片(发不出来),就是通过卫星传递回美国本土的。& W0 W3 L% z8 q: C) x0 \, {
尼克松访华结束后,在周总理的指示下,我们买下了美方带来的卫星地面站(花了100多万美元),并进行技术研究。7 g& T ~% N, L) U8 c# e. a3 V
不久后,北京建设完成了1号、2号卫星地面站。1973年7月4日,1号站开始通过太平洋上空的国际卫星,提供国际通信服务。1974年3月25日,2号开始通过印度洋上空的国际卫星,开通对亚、欧、非的国际通信电路。 [! W: \1 X0 o% H C1 a
这些都可以算是中国卫星通信的早期家底。7 o* X/ w9 Z4 C+ L$ s5 a F+ B
█ 1975-1983:命运坎坷的“331工程”' ~- c9 F' z0 B+ a+ V8 G
尼克松访华带来的先进卫星通信技术,极大地震撼了中方技术人员和高层,也坚定了我们发展卫星通信的决心。
7 f6 u% o! k8 X- m: D! q" l 不久后,北京邮电学院的黄仲玉、林克平和钟义信三人(后来被称为“北邮三剑客”),经过讨论商议,联名写了《关于建设我国卫星通信的建议》,上报高层领导。
9 |3 H" A' o, {+ ^, X Y 他们的建议获得了领导的阅批,被称为“5·19”批示。1 w+ J3 h, N# @" h, i5 y: ~, S
根据“5·19”批示,国家计委、国防科委联合提出了实施方案报告。1975年3月31日,中央军委批准了《关于发展我国通信卫星的报告》,并随之启动了“331工程”。
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批复文件; l, O2 \4 l1 i8 E& i
在报告中,明确规定了整个卫星通信工程由国防科委总负责。其中通信系统部分,由四机部负责。在四机部内部,还设立了一个“331工程”通信分系统办公室。- C5 P: Z1 z- d
后来,1975年,经过多次开会讨论,确认了“331工程通信分系统总体方案”。根据方案,国内共计划安排试制23套地面站,分别安装在邮电部、总参、国防科委、海军、电力部、交通部、四机部等部门。8 F0 @. G& H2 c6 |: N0 B
当时,负责推进这项工作的,是刚刚复出的王诤。熟悉中国通信史的人都知道,王诤是中国红色通信的创始人,开国中将,时任四机部部长。* H' g5 M' o; g4 B
王诤
: A4 R% t6 F1 Q% {$ k) S 王诤提出,采取仿制的方式,对进口地面站进行技术研究,可以提升研究效率,降低风险。在那时,这个方案被很多人打小报告,认为是“崇洋媚外”。但王诤据理力争,最终坚持了下来。, e) @2 A1 V+ g7 a) U
基于这个方案,四机部将相关研制任务下发到江苏南京及周边科研院所、工厂。; p! R3 V1 c# q" L& {) R. J
果然,研制进展比想象中更快。1975年,我国自行研制的10米卫星地面站天线在南京试制成功,标志着中国具备了自主研制卫星地面站的能力。4 p' ]& n: r% ]9 F4 C
到1978年,“331工程”的大部分设备均已研制完成,包括1米、5米、10米、15米地面站等。
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% h! x2 u, d1 o4 H, d: W) C 在总参下属地面站吊装的13米卫星天线0 N8 n/ `& j2 l' {) V# z+ a) s
地面站研制工作稳步推进。接下来,就看卫星这块了。; h2 A4 f' x% ?3 W
1978年,德国和法国的“交响乐”通信卫星漂移到我国的静止轨道上空。& D! c. q) L4 M5 E0 I
当时,我们没有自研的通信卫星。于是,国内就与德法两国合作,进行卫星通信实验。这些实验取得了宝贵的数据,也帮助国内科研人员积累了丰富的经验,极大地提升了国内卫星通信的技术水平。: C9 {- ?& q3 d& x7 b2 [
然而,随着WG结束,国内进入改革开放阶段,我们对于卫星发展路线的选择,出现了严重的分歧。
( z1 X; v: t$ A! c# i! c) P- A 很多国内科研机构对国产技术缺乏信心,开始讲重心放到技术引进上。确切来说,就是希望“买卫星”,而不是自己“射卫星”。
4 T2 ^' m+ \ L& I* M 在这样的思想影响下,1980年,我们原计划发射本国通信卫星的方案被搁置。整体工作进入了停顿状态。/ m9 r, E2 {* F @$ |; x- r/ m" E
后来,因为国家财政出现困难,从美国引进卫星的计划未被批准(需要耗资11.33亿美元)。同时,1980年5月,我们国家成功向太平洋发射了洲际弹道导弹,验证了发射技术。+ v9 _/ D# z- p# Y9 e
于是,国家决定,通信卫星还是要自己来发射。331工程重新启动。6 G) ]( b- d3 H) r
1981年11月,修改后的“331工程第一期通信分系统方案”讨论通过。根据计划,1983年5月,国内将完成地面设备安装调试。1983年底,进行卫星发射。9 Z& d- j- L" g1 @ x
█ 1984-1992:东方红2号,创造历史: W, N8 K# Y. n3 s1 \" F! ~
1984年1月29日,我们国家进行了东方红2号通信卫星(CZ-3/Y1)的发射。/ g$ s, J6 X1 g$ m+ r
但是,很遗憾,这次发射任务并没成功。当时,火箭发动机出现故障,造成推力突然下降,卫星未进入地球同步转移轨道。
& g5 s# [& c* Y3 V* o2 P% M 尽管遭遇失败,航空航天工作人员并未气馁,很快就启动了第二颗卫星的发射。
9 i. p9 c1 Z' ]# x& Q p5 r 1984年4月8日,中国第一颗静止轨道实验通信卫星—东方红2号实验卫星(CZ-3/Y2),发射成功,顺利进入轨道。6 P9 |! s5 c1 @4 e
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东方红2号3 {8 j1 d. V, m- q* e8 g" A1 ~
东方红2号实验卫星,意义丝毫不亚于15年前的东方红1号。它使中国成为世界上第五个自行发射地球静止轨道通信卫星的国家,也开启了中国用中国卫星进行卫星通信的历史。6 n% w; Y4 M4 w1 Y) x6 X
这颗卫星由中国空间技术研究院研制,采用自旋稳定,主体为圆柱形,高3.6米,直径2.1米,起飞重量达900千克(有效载荷为461千克),设计寿命为4.5年。
' d2 Z4 S u2 N: s6 ? 卫星有2个C波段覆球波束天线,还有遥控全向天线和遥测全向天线,可以24小时进行全天候通信,包括电话、电视和广播等各项通信试验。它采用地球同步轨道,能覆盖中国全境及周围一些地区,可以极大提升国内的信息传递能力。0 z' R" j; b4 g. V0 e
卫星发射成功后,时任国防部长张爱萍,在北京指挥所通过卫星与新疆自治区第一书记王恩茂通了电话。不久后,张部长还亲笔题词:“通天盖地”,对卫星系统建设者进行褒奖与鼓励。
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9 T. }, i+ J- ?( P' z8 M. K- _ “通天盖地”
% y L+ N( H" W- d$ w0 E 那一年著名的国庆35周年大阅兵,也通过东方红2号实验卫星进行了转播,极大地振奋了人心。
, E) w* U5 r( F9 c 1986年7月8日,我国正式建成了国内卫星通信网。这张通信网大大促进了国内的信息交流和经济发展,为全国性综合电视节目的传送创造了途径。5 U( q2 ~6 _; v' z
1988年3月7日,我国再接再励,成功发射了改进型的通信卫星——东方红2号甲。它的性能和通信容量,相比之前又有了大幅改进提升。7 Z' ^# m; d6 u* G3 M* e8 V
在那之后,东方红2号又进行了多次发射,有的成功,有的失败:
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表1
& g2 [3 z2 ^, g* z5 x5 F% n# P 这些卫星,是中国通信卫星的第一代自主研发成果。它们解决了“从0到1”的问题,但是,从技术的角度(转发器数量、转发能力、使用工作寿命等)来看,仍和国外先进水平存在很大的差距。
5 i# l% |1 u2 A8 T: D9 X6 z █ 1986-1992:东方红三号,在挫折中前行2 ]. s; ^+ F+ c: B8 `7 M3 _
上世纪80年代末,全球卫星通信技术发展进入了一个爆发期。很多国家发射卫星,并通过卫星进行电视转播,以及满足通信需求。著名的铱星计划,就是诞生于那一时期(1987年)。: @. c. K5 V. f$ u* h) J
截止到1988年,全世界已发射近900颗通信卫星。其中,200多颗是民用地球静止轨道卫星。这些卫星中,属于中国的,仅有5颗。4 R. }6 t5 k. d) u c
更糟糕的是,我们的卫星不仅数量少,还寿命短,只有寥寥数年。
/ t R$ U9 m& X D$ g3 U" d& P" k 这意味着,到90年代初期,我们就将陷入“无星可用”的境地。
- P3 O! g% a) ?: A 为了保证国内的通信和电视传输,我们只得租用和购买外国的卫星应急。
$ c' u W6 I& I* o 80年代中期的时候,围绕“买星还是造星”,国内依然没有完全的定论。直到1986年3月31日,高层正式批准了航天部关于研制东方红3号卫星的方案,才算是给国内卫星自主研发发射留下了一线生机。6 v/ }! G' q6 }3 R
等到东方红3号卫星正式研制完成,准备进行第一次发射,已经是八年后的1994年了。7 d$ ~8 O5 S. D) {9 b2 |# [7 [
这一年的11月30日,东方红3号通信卫星在西昌卫星发射基地正式发射升空。! z0 q \/ w/ i
卫星经过多次成功的变轨飞行,进入了36000公里的地球同步轨道。然而,很遗憾,由于燃料泄漏,卫星最终未能成功定点,发射失败。
+ w; V: L0 N8 \- ` 那一时期,是中国航空航天最黑暗的时刻,国内火箭发射任务出现了多次重大挫折。尤其是1996年2月15日的那次失败,更是导致了6死57伤的严重后果。5 n4 W9 K K2 X( M
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长征3乙发射失败画面
& w' B' V4 m5 R4 e 痛定思痛,中国航空航天人重新振作精神,查找原因,改进工作,继续开始探索与尝试。) ~! j8 O0 m6 U! Z
1997年5月12日,我们终于成功发射了东方红3号卫星。
% Y9 y1 H+ W" [: s 这颗卫星定点于东经125°赤道上空,装有24个C频段转发器,设计工作寿命8年以上。卫星采用全三轴姿态稳定技术、双组元统一推进技术、碳纤维复合材料结构等先进技术,性能先进、技术复杂,达到了国际同类通信卫星的先进水平。
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, h$ r! j0 E& o& f3 I 东方红3号
! e: E+ m" i, d% n% Q 东方红3号通信广播卫星,主要用于电视传输、电话、电报、传真、广播和数据传输等业务。它的投入使用,极大地缓解了当时国内通信卫星市场转发器短缺的矛盾。仅公众通信一项,每年就可以节省数千万美元。
f& X; e( \5 @* ~; w 后来,东方红3号从通信卫星逐步演变为公共卫星平台。也就是说,卫星的服务舱部分,被设计成通用,通过搭载不同的有效载荷,东方红3号就能够组成各类功能的卫星,用于不同的用途。& G+ @$ i. b7 K# N& \( [! f
东方红变成平台名称后,所有的东方红卫星也就跟着改名了。中国通信广播卫星有限公司(隶属于邮电部,待会会介绍)所拥有的卫星,都改名为“中星-XX”。前面已发射的东方红2号,也改了(可以看前面的表1)。
5 Z" O' M: \1 u8 }9 P9 M' k! W3 ~ 再后来,中星22号和中星20号等多颗通信卫星,以及3颗“北斗”导航定位卫星,都是通过东方红3号平台发射的。1 M# l2 S& a& B3 v+ Y# o: ~
█ 卫星通信的产业化探索
$ H" {8 q# K/ H0 [0 z2 ? 请大家特别注意一下,90年代,是中国改革开发的关键时期。那一时期,国内的改革浪潮风起云涌,很多国有企业都在改制,推动市场化经营。当时,也成立了大量的新兴股份制公司,参与市场竞争。5 s# s9 d6 l; V; A3 Y4 Q" f
卫星通信,同样也经历了改革浪潮的洗礼。卫星通信产业,发生了巨大的变化。
. k8 V# I- `% ?7 l 此前的卫星通信, 因为技术门槛高,资金占用大,所以,只有国有大型企业才能够参与,采用的是举国体制的方式。
! ]. U0 ~* { s A) h; ]: Q8 Z9 q 1984年10月12日,也就是东方红2号发射成功的那一年,我们国家成立了中国通信广播卫星有限公司(ChinaSat),隶属于邮电部,是国内首家运营卫星通信广播业务的国有企业,也是当时唯一的一家。
9 h \- t1 C* _ 到80年代末的时候,随着国际上的卫星电视业务浪潮,在香港,先后成立了两家特别的卫星运营服务企业,分别是亚洲卫星和亚太卫星(名字有点像,大家注意区分)。/ _$ t( c: B z8 m+ [
亚洲卫星,全名叫亚洲卫星公司(AsiaSat),成立于1988年,总部设在香港,是亚洲地区第一家区域性的商业卫星运营组织。它的背景,是大家熟悉的中信集团。中信集团在1986年就开始筹建亚洲卫星。
' O8 g0 O: m9 | `# c 亚洲卫星是整个亚洲地区卫星通信的先驱。他们在1990年4月7日,成功发射了亚洲地区第一颗商用通信卫星——亚洲一号卫星。
$ z7 T! q& L5 q7 E4 T6 L$ |: | 特别值得一提的是,当时执行发射任务的,是中国的“长征三号”运载火箭。这是中国首次成功地运用自己的运载火箭,发射商用卫星,当时引起了全国轰动。
2 g; i# `, N7 Q) ]5 W% I" E 后来,亚洲卫星又相继发射了多颗卫星,并基于这些卫星,给全球50多个国家和地区、世界三分之二人口,提供卫星通信和广播电视服务。8 g8 V1 p4 A# m& y% j6 R) l- {
再看看亚太卫星。
8 z! D# H) x- S; F! H, \. g& A, p& u 亚太卫星,全名是亚太卫星控股有限公司,诞生时间比亚洲卫星晚,是1992年才成立的。它的控股股东,是中国航天科技集团公司。
. @% T2 A6 z* b2 C4 g- {' N! D+ [ 到了90年代中期,国内也成立了新的卫星公司。例如,1994年5月成立的鑫诺卫星通信有限公司(Sinosat),以及1995年04月成立的中国东方通信卫星有限责任公司。7 j5 i& o( v/ A# A! }: m5 k
鑫诺的总部设在北京。它是由中国航天科技集团公司、中国人民银行、上海市人民政府和国家开发银行共同发起组建的国有股份制公司,主要为中国和亚太地区市场服务。
, h6 t9 D; G2 y 1998年7月,鑫诺公司发射成功了鑫诺一号。这颗卫星由欧洲制造、中国监造,通信容量大,具有90年代世界先进水平。% ^) |) p4 l1 |$ I" _( K
( S/ n: T1 R. C1 L3 R! K0 ` 鑫诺一号3 S+ u* M( z# `3 a; D
1998年,还发生了很多大事。这一年,悠久历史的邮电部被分拆。在原电子工业部和邮电部的基础上,成立了「信息产业部」。这也吹响了通信行业第一次重组的号角。
) J7 }1 x- c5 c! Q& ?7 v 不久后,中国电信总局的寻呼、卫星和移动业务被剥离出去。其中,卫星业务就变成了后来的中国卫通(2001年12月成立)。( P0 {( N$ `" ?6 z
未完待续……
' Y" i8 u5 v$ X6 r1 J 参考文献:
6 |5 g6 m. _ P: n" y0 u 1、《我国卫星通信系统研制工作的历史回顾》,魏学兴;
' s3 q( ^) C3 `- L 2、《70年70人“话”通信 | 闵士权:天上一颗星,人间几十载》,闵士权;1 W0 Q' L3 s2 f% X) R4 i
3、《中国卫星通信产业发展白皮书》,赛迪智库;! h# y6 j, o: q! |# v
4、《卫星通信 见证中美邦交正常化》,人民邮电报;
* b0 t9 t$ V, ^( _; F5 s/ n! H 5、《中国卫星事业发展史》,陈筠力;- F/ R' f! `* q) H9 G+ h
6、《中国卫星通信新纪元的开辟》,汪春霆;1 A3 m v& g" R8 s
7、《中国通信卫星发展历程》,B站,文曜星河;5 e @3 D) c* z4 |* `0 i# L
8、《通天盖地45年·中国卫星通信事业发展的伟大征程》,郭浩然 张钰伟 郭新哲 尹曙明;
) {5 o6 q5 t* [6 e& N$ [ 今天1024节,我给自己的书打个广告: |
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