中國航天事業回顧:衛星系列
中國人造衛星研製的設想始於1958年,在1965年召開的第一顆人造衛星方案論證會上,研製計劃正式納入正軌。中國第一顆人造衛星東方紅1號為球形多面體、直徑1米,四周裝有4根桿狀天線。衛星總重173千克,包括結構、溫控、能源、東方紅樂曲播放裝置、姿態測量等分系統。1970年4月24日長征1號運載火箭將東方紅1號衛星發射升空。衛星進入近地軌道,其軌道傾角為,運行周期為114分鐘。
繼東方紅1號之後,由上海航天局研製的實踐系列科學衛星紛紛登場。實踐1號的外形與東方紅1號基本相同,差別在於72面球形多面體上,有28面貼有太陽電池,重約225千克。實踐1號在東方紅1號的基礎上增加了太陽能供電系統、能自主控制工作溫度的無源主動溫度控制系統、與地面之間傳輸數據的長期遙測系統,及宇宙線計、X射線計、磁場強度計量等8個空間技術試驗及探測項目。1971年3月3日,實踐1號科學試驗衛星由長征1號火箭發射升空,進入近地軌道。它十分長壽,在軌道上運行了8年多,向地面發回了大量科學探測和試驗數據。
中國發射的幾種應用衛星,如風雲1號氣象衛星等,由於對近地空間物理環境認識不夠,導致衛星的應用壽命沒有達到設計指標。實踐4號衛星就是以此為主要使命研製的科學探測衛星。實踐4號衛星主體呈圓柱體,直徑2米,高米,總重400千克。上面安裝的探測儀器大都為了測量近地空間帶電粒子環境,研究它們對航天器的影響。它所探測成分包括電子、質子、重離子,涉及到的能量範圍非常寬,幾乎覆蓋了對航天器有影響的全部能量範圍。
返回式遙感衛星是中國應用衛星家族中數量最多的一種,它的主要任務是獲取地面圖像,這些圖像在航天遙感、科學實驗、國民經濟及國防建設等很多方面都發揮了重要的作用。從1975年11月以來,中國共陸續發射兩代返回式遙感衛星共17顆,除一顆外,全部回收成功,取得了遙感及微重力研究方面的重大成就。
中國的第一顆實用通信衛星,正式命名為東方紅2號。它呈圓柱體,直徑米,總高米,重910千克。從1986年4月起,它取代了試驗通信衛星進行廣播服務,1987年2月開始傳輸中央人民廣播電台15路對外廣播節目,后增加到30路,一直工作到1989年7月8日。
同步衛星必須定位在赤道上空
我們想見到的是和地球具有同樣轉速的人造衛星,在地球上看,它們似乎是不動的。我們知道,人造地球衛星都是繞着地球作圓周運動的,圓周力和第一宇宙速度使這一運動維持下去。衛星所受到的圓周力包括它所受到的全部重力,還有一部分克服衛星因阻力而下墜的阻力,那是較為弱小的。重力全部指向地心,這就確定了衛星所做的圓運動必須是繞地球大圓的。如果不是大圓而是某一小圓,比如繞某一緯線,那重力將被分解為圓周力和一部分垂直衛星軌跡面的力,克服這一部分分力也許需要巨大的能源,也許需要巨大的技術攻關,就目前來看,是得不償失的。回過頭來說為什麼非是赤道不可,其實很簡單,只有這個大圓才與地球轉軸垂直,才能讓衛星的運動與地球的轉動同步起來。
1988年9月7日,中國第一顆氣象衛星風雲1號由長征4號火箭發射升空。遙測和信號接收都正常,衛星圖像質量之高,得到了世界氣象部門的公認。在風雲1號的基礎上,科技工作者們又自行研製了中國的第一顆靜止軌道氣象衛星風雲2號,於1997年12月1日正式交付用戶進行業務使用。
進入90年代,中國的科技工作者繼續發揚自力更生的精神,不斷對衛星進行改進,加緊新型號研製工作的同時,注重國際間的交流與合作,以及衛星系統在國民經濟領域中的直接應用。1999年10月中國-巴西聯合研製的“資源一號”衛星發射成功,所接收到的衛星圖像資料,廣泛應用於農業、林業、水利、礦產、能源、測繪、環保等眾多部門。
為了建立中國的北斗導航系統,設計人員研製成功了北斗導航試驗衛星1號,於2000年10月12日首次成功發射。北斗衛星綜合了傳統天文導航定位和地面無線電導航定位的優點,相當於一個設置在太空的無線電導航台,可在任何時間、任何地點為地球上的系統確定其所在的地理經緯度和海拔高度。該衛星已經成功的發射了3枚,將為公路交通、鐵路運輸、海上作業等領域提供導航定位服務。
2002年5月15日,海洋1號連同1枚風雲1號衛星由長征4號乙送入軌道,海洋1號是中國第一顆從試驗階段轉入實際應用的小型衛星,它主要從太空中對海洋進行探測,促進海洋資源的開發和利用。
截止到2003年上半年,中國已研製併發射了51顆各類人造衛星,科技人員對衛星不斷的改進和完善,將使太空中的衛星更好的為我們服務。