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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”。" V& L+ t: {0 i* L$ o0 s
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正在装配的“东方红1号”
: M! { ~$ ?( m 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 h0 d5 ^5 C: [( z/ ~6 J “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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% N1 K; {5 x+ f- L$ z3 o 东方红1号- ~3 m2 ?% c2 I* J7 R8 u
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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“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。
% I6 [. R2 W) g8 u& E, y 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。3 {2 B( t9 u7 h' S
“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。. u: u% f( ~0 Q2 ]! H) p: i8 E* o2 J
█1972年:“世纪握手”背后的卫星通信合作
; E5 i" v3 M; t3 F L 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。. G j' j X6 n2 I( j& z& J1 V6 h
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。% y1 i! D0 @" [; O
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。
% e8 U* o4 K8 p" h6 n1 j' Y 在周总理的指示下,中方提出三点要求:
- R& w, Z" f+ a7 p 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。
$ _3 U6 e( l0 b B o 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。6 ~( @# l0 w/ S' ]7 b! i
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。
1 V* O- z5 S- i6 q# P4 Y" _ 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
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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 n! ~8 }1 M9 ? 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。 P- F% H4 n# q6 z/ s
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。
6 r. w* E. p7 I2 H/ K& d' [ 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。
5 t+ v: K5 i1 u' S+ Q( O) i 这些都可以算是中国卫星通信的早期家底。+ \! k$ z3 H1 u8 ^% n
█ 1975-1983:命运坎坷的“331工程”
4 e8 u7 u- U) ?( N3 J 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。6 E0 Z+ n: H9 P6 d7 o- c
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 W' x- J. b4 y: I4 l& g! g, M 他们的建议获得了领导的阅批,被称为“5·19”批示。2 {( A6 ~1 c; x! S% Q" \
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”。; ]! b. {) I0 a; g% ]
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批复文件
- S4 z5 j$ A' C" z: K# R 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。
* y. n: E3 H$ d; s 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。
. {% \" x& h+ M3 c. v7 m9 f 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。
1 J9 B o7 ?: @5 y! I, M 王诤
8 c( R% @8 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。
! C/ b8 [$ C( w3 w+ {, h 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。
& m! ?: w3 t8 U: B' @) N) @) n. i- C 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。
8 D2 ?2 H& U4 n5 [5 u5 C, |" N 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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在总参下属地面站吊装的13米卫星天线8 x" f( \* {' {$ x) p
地面站研制工作稳步推进。接下来,就看卫星这块了。
8 U' c8 f( e" P& e- V: \% Y) q0 [! M3 a 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。
. E: W0 A9 ~; Y& t% ?# u2 w5 R1 I/ k. \2 w 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。
, q# j* x/ x5 m3 \9 t 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。7 C# z S" w X2 S
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- V9 m0 `# 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。5 \5 r- d! P4 {% S
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。
- |( t0 u* @, a6 `2 h g. x: Z 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。/ y1 ~0 p/ [4 `+ O' n
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。6 q/ _ ^' H5 _1 a' H$ x/ s
█ 1984-1992:东方红2号,创造历史
! t3 ~1 \4 W( ^& W/ w 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。" T& k: { O! {' n' C( t8 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。- \( ]" {4 U# ^, ^: D
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。/ }! o+ S) H1 S: O! ]* t- B1 s2 k8 m0 B
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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8 Y) s; J) o+ G& Z! T. | 东方红2号
% E, T: U. ^3 b' C8 A 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。
9 R5 v( S0 W7 c J$ R2 D4 z, n( I 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。 c# v i9 L. W- [- \
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。
1 h' f/ w& i; B4 ~9 T+ T 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。
1 l S. v% [1 o- Y2 e% @
' X \' h, r' U7 K7 S0 J6 c “通天盖地”
: c" J6 V( _5 m1 |1 @ 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。
! s: W7 L! R7 X6 j+ ~7 F' b& ]/ Z 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。
: f2 P8 c- B! y+ a+ C# e! G0 y 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。
3 p( O# f& @3 w 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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4 J# A( F0 @$ ? 表1
& y% m" ?) Q W7 _: e% ?; A+ b 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。
# O' g1 j3 F7 c8 w, Q █ 1986-1992:东方红三号,在挫折中前行
8 N; h$ H2 y" D 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)。
# y' H9 D' x, v+ V% F 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 T0 I" s- `7 G$ J+ k2 |& s* A' ? 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。
* J% J2 ]; w9 O1 x7 p" M 这意味着,到90年代初期,我们就将陷入“无星可用”的境地。7 U# R2 a( L' t& G t
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。2 m. k* L) t8 v
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。
! c+ P: r: Q9 A' \ [ 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。, F% n, c1 W+ i2 _6 F4 A) E# g/ d( l
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。 |' g. V+ U3 \$ V! K4 V; y2 ~. Z
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。
! s; g- ]$ f! y& g0 r- l 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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2 H! G, q2 W0 `- n' U$ }: u 长征3乙发射失败画面. J6 ]: b6 r. g) C+ \* ]$ K
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。
" c e5 ]+ c# ^. @2 R( f4 f 1997年5月12日,我们终于成功发射了东方红3号卫星。1 p3 I$ M3 |4 ?( s& W
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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东方红3号
0 N. \7 }. v* W- {0 r0 B% [! i 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。" s0 Q. G4 E2 Y% x& L0 v
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。% e7 @1 F C* v- e& m9 K
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)。
" M; p7 z d7 _ 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。' S9 O# k$ |4 r% K. X: a# T
█ 卫星通信的产业化探索
0 V( ]1 e- A0 P: x+ W+ M, w3 @ 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。1 I- t- q0 K' R& F- a2 r
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。) ~8 Z6 P# ]: }% p$ r, B, [ S
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。# b1 z, {) X, A( [7 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。
6 ?* w% W: q {# ~% G 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)。" z% r" \0 K2 a! O4 n7 j4 J& t3 n
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。
, y( R6 k) ^5 ~6 r [; f, e 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。5 T7 p* V: f5 S; L5 Z: `
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。
+ S* {$ V* r- G) P 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。. ?! e/ f' e" P2 W1 i
再看看亚太卫星。* [' ~7 F0 L) Z/ B0 d
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。& ^0 Y# ~* ~, _/ z: h8 v) f2 l; b
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。
L* |7 X% y( D# Z8 H9 N 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。
! \9 L* v- G8 O- T: X 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。' X5 f2 _ z9 C
- l R8 r( r/ ^3 ]2 t' D 鑫诺一号
7 C) h7 J4 u; k 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。
- h! A6 Q" c! r5 d6 K$ R 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)。+ m& K+ ?+ Z0 C7 T/ R
未完待续……# w2 o& R2 z9 g
参考文献:4 E( x; N9 j7 s" {6 [
1、《我国卫星通信系统研制工作的历史回顾》,魏学兴;
7 V8 x+ ?7 B0 b! X/ @8 G 2、《70年70人“话”通信 | 闵士权:天上一颗星,人间几十载》,闵士权;& S9 `! ~. y! G1 g9 d/ L( K7 E
3、《中国卫星通信产业发展白皮书》,赛迪智库;
; w+ j" a; y7 w 4、《卫星通信 见证中美邦交正常化》,人民邮电报;
% J6 M) B( A/ ? 5、《中国卫星事业发展史》,陈筠力;: J* y4 D: ?& Y$ U
6、《中国卫星通信新纪元的开辟》,汪春霆;
! c$ e: ^" G+ v 7、《中国通信卫星发展历程》,B站,文曜星河;" X* p2 B$ @% F- n+ r$ p' d0 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;6 P( O3 r$ X5 \/ n3 b* |
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