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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”。; @0 R- D& y! p$ x8 }
8 N! y" J, c5 J 正在装配的“东方红1号”- E1 V2 |/ b. C% s; p8 P
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。
5 C. Z1 \+ [2 {& ]+ |+ E9 \ “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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5 a- Q2 U2 O4 C0 r1 |3 a+ ~ 东方红1号
4 k( L. D& N7 d! D 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。$ V; `* V3 T6 I8 \9 @: ?, H" A+ n7 [
; W' Z7 E8 Z# i$ u “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。; Q8 A# t+ @, |8 Q- L
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。, C6 o# d3 B0 K* R, y- O) l A
“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。" I% G7 Y( |8 Q$ j" |* o
█1972年:“世纪握手”背后的卫星通信合作
8 t# `' M; a1 R 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。
, f2 { {3 V O! D8 w3 [' `* ^/ G 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。
2 Q: M6 |/ K$ Q2 `3 L( I 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。5 i* d) [/ _; u# y. ?
在周总理的指示下,中方提出三点要求:
5 F7 h/ h# G& h( H 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。
5 |' Q1 Z8 r H$ ?, h: N8 w 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。/ z; Z+ E1 u2 d! c
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。) M) R" `8 h, D0 l
这是中国第一次使用卫星进行通信。
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北京长途电信局租用的第一座卫星通信地球站. o, r0 @# a! S% f' c6 ^8 K5 i* e- L
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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
8 Y* n& _& g5 G& t* a, R 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。6 X$ o4 k, k) n; u8 Q9 c- l, N
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。
) H: g/ b0 y. D% m+ ^9 }5 f" y 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。6 B1 Z2 {) P2 n$ K: k9 ]
这些都可以算是中国卫星通信的早期家底。. C1 e! F9 b! s
█ 1975-1983:命运坎坷的“331工程”
! O' }0 ?2 K' e: T( N 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。
4 _, L! w/ Q; l4 D0 N 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。6 m- _: s2 b" i; b4 b" |6 B
他们的建议获得了领导的阅批,被称为“5·19”批示。
+ }5 `2 o2 a8 f( G 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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- w; q( `8 }, }! b3 z 批复文件
& V6 D( ?7 E5 V3 w' Y9 V 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。! J# ?6 S- D2 a8 T! P
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。
( |; S8 ~7 h" Q0 D: V 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。 q: O; d! ^. T& }) K
王诤+ {8 Q y' C% L+ q
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。$ X+ [8 p; V( z. x
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。
# K" a+ f) P' q- A 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。
! L, t! s" J# }3 k8 h6 r 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。/ T! w3 T: j7 d7 ? u" u. Y) V
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在总参下属地面站吊装的13米卫星天线. |! @7 n/ w* C# D, G
地面站研制工作稳步推进。接下来,就看卫星这块了。3 Z* s2 t* ^2 i+ }# ~
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。
- K8 g3 `8 T/ F8 a# i' O/ p$ ]" C 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。9 Q$ L: m1 H. S) d4 F
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。2 S" c5 ?: ^( h5 G, W+ d! I
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”。 e+ S0 t. V% [0 S' K! I
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。
) b+ D. N8 l3 ], O$ k 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。; G. C+ L9 ~! Y- K: [+ ?5 n& N
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。
: }5 U" r+ ~; {5 z 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。
) X7 ]! H, K' \* {+ |. n █ 1984-1992:东方红2号,创造历史
; [- d, `" y" r# b$ @8 [5 [ 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。' `: l Z) ~: y+ k4 x9 w
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。) b# @7 n8 e0 A4 y; J2 g, T
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。: }0 z. d# Y2 r' R# u5 }7 j! P' }
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。
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东方红2号
, o" L6 G8 |# |0 c1 ?/ C 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。! ?5 L0 D2 u; ~4 F6 E+ l
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。
6 }) d: I$ E V% r5 I 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。
6 f, F& \$ c# P( v7 C0 N7 I 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。: a8 a; T6 l: I6 }
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“通天盖地”
; }% M$ n3 \" O0 f. [ ~ 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。1 I4 r1 |& I* f+ |
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。
; M2 b: N1 s9 L' j 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。
4 N; C! P4 v/ h* p5 { Q 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
6 Y& p/ ]) `# I1 d! }/ s 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。
) y5 Q. A2 ]+ e2 k' S- S! c" P3 j+ z7 ` █ 1986-1992:东方红三号,在挫折中前行6 V, {9 D! D/ z! g* Y
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)。
; j$ m# H" B8 _6 x 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。
" V0 ]" W- k$ T3 b 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。
7 q0 E0 s# u# G* S) c0 ?: t% M 这意味着,到90年代初期,我们就将陷入“无星可用”的境地。9 }9 a/ {' r, c, E
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。
# p; z$ P& y* P& E% ] 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。
' H2 ]6 x H2 a! M) 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。3 N6 s$ U- x& u' v3 W
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。
, \6 Z$ a, @, O0 Q! ] @ 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。/ F+ V) O8 Q1 I- `
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。
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T5 B9 D& S3 j0 i 长征3乙发射失败画面
1 H# E) _" E# {7 P- U" S 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。- ]; ^! t$ |$ b0 K
1997年5月12日,我们终于成功发射了东方红3号卫星。& j/ b9 X) _5 x3 I5 p
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。6 y' b _4 K9 @# @+ N
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东方红3号, f7 l- n. m { }; F9 G
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。% j5 n: h5 ~. }8 ]
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。. j. U& ?5 H1 W4 h. _
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)。: w9 L" G4 U- I6 I
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。
! m# M( E: |9 z █ 卫星通信的产业化探索
0 J( L9 B) H# Q" _ 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。
. w4 w6 \$ l7 y) U3 u 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。& ?+ T' `( s- Q' F; t
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。
: c$ G3 x& o, y$ K1 e* l: ~4 q) r y 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。
* y5 d1 [0 X, N( g$ P0 [9 `. f 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)。- w! U: O, O# _! O' f
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。
- }1 d% Y6 k [1 I& K 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。
% ~2 g5 f; z" S, N& ?) E, e- I 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。) b' o; {+ b$ w8 w
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。7 M) p, `0 o( a+ y4 K0 g( g+ L
再看看亚太卫星。7 a7 E; j1 u3 A$ d! J+ Z+ P( _
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。" g( N5 g( c7 k: K( W- u. L! k
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。
1 c9 H) w4 p% ]# V* U3 K& D 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。' U, a, ], V7 C7 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。
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鑫诺一号0 _/ {) g+ L: s, E# j; Y7 G; J$ A" f
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。
" d6 Y7 T4 `. N1 Q* ?! O! W$ h 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)。
9 V4 C/ a8 l4 l 未完待续……2 K3 e/ \8 e8 b& k% ]
参考文献:+ N0 @3 l, t: g; q5 N
1、《我国卫星通信系统研制工作的历史回顾》,魏学兴;
9 k4 }1 e' C6 o* t8 |0 w& v 2、《70年70人“话”通信 | 闵士权:天上一颗星,人间几十载》,闵士权;$ ^6 n; g1 R' H4 R
3、《中国卫星通信产业发展白皮书》,赛迪智库;
! e( h$ ]) M( a1 j+ P. S/ d 4、《卫星通信 见证中美邦交正常化》,人民邮电报;; F% K+ i8 D. H- G7 ~) G# d
5、《中国卫星事业发展史》,陈筠力;" q& F: [) E% T
6、《中国卫星通信新纪元的开辟》,汪春霆;
5 }" I, D( ?' q+ t$ O" S 7、《中国通信卫星发展历程》,B站,文曜星河;: a+ A/ ^- P: U( Z6 t4 y$ 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;
- ~' a' j- P8 n$ J 今天1024节,我给自己的书打个广告: |
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