中国卫星是中国自行研制的卫星,其中最早的是1970年4月24日,在
酒泉卫星发射中心成功发射的
东方红一号卫星,开创了
中国航天史的
新纪元。
卫星简介
东方红一号卫星是1970年4月24日中国自行研制并成功发射的第一颗
人造卫星。它的任务是进行卫星
技术试验,探测
电离层和
大气密度。卫星自重173千克,采用自旋
姿态稳定方式,初始
轨道参数为
近地点439千米,
远地点2384千米,倾角68.5度,运行周期114分钟。卫星外为直径约1米的近似球体的
多面体,它以20.009兆赫频率播放《东方红》乐曲。 东方红一号卫星是中国于1970年4月24日发射的第一颗
人造地球卫星。按时间先后顺序,中国是继苏、美、
法、日之后,世界上第五个用自制火箭发射国产卫星的国家。
主要参数
卫星质量
173公斤
卫星外形
直径1米的72面似球体
近地点:
439千米
远地点
2384千米
用途
卫星状态
2009年2月1日15时08分32秒根据
NASA的数据:
纬度:64.02度经度:35.07千米 轨道倾角:205.64度 运行周期:110.6 分钟 速度:7.55KM/s 高度:728.25KM 近地点:430千米 远地点:2075千米 卫星实时状态跟踪:(截止2010年3月6日
北京时间11点39分该卫星正从
蒙古国进入中国境内)
设备
星上的仪器舱装有电源、测轨用的雷达应答机、
雷达信标机、遥测装置、电子
乐音发生器和
发射机、科学试验仪器等。卫星的主要任务是向太空播放《东方红》乐曲,同时进行卫星技术试验,探测
电离层和
大气密度。 卫星上采用
银锌蓄电池作电源,电池的寿命是有限的,卫星运行28天后(
设计寿命为20天),电池耗尽,“东方红”乐曲停止播放,卫星结束了它的工作寿命。但是,卫星的
轨道寿命没有结束,根据
轨道计算,大约能在太空运行数百年(在没有任何意外的情况下)。
诞生
东方红一号卫星的诞生
“
东方红一号” (Dong Fang Hong I/Red East 1)卫星是中国的第一颗人造卫星,由以钱学森、
潘厚仁为中心的
中国空间技术研究院研制,当时共做了五颗样星,结果第一颗卫星就发射成功。该院制定了“三星规划”:即东方红一号、返回式卫星和同步
轨道通信卫星,而
孙家栋则是当时“东方红一号”卫星的技术负责人。1967年,
党鸿辛等人选择了一种以铜为基础的天线
干膜,成功解决在100℃至零下100℃下
超短波天线信号传递困难问题。“东方红一号”卫星因工程师在其上安装一台模拟演奏《东方红》乐曲的音乐仪器,并让地球上从电波中接收到这段音乐而命名。
1956年,中国把开发
火箭技术纳入国家十二年科学发展规划。1957年著名科学家钱学森等积极倡议开展
人造卫星的研究工作。1958年毛泽东同志发出“我们也要搞人造卫星”的号召。根据这一战略考虑,中国科学院把研制发射人造卫星列为1958年第一次重点任务,揭开了中国向太空进军的序幕。广大
科技工作者奋发图强,埋头苦干,克服困难,完全依靠自己的力量,踏上了
征服太空之路。当时受到“大跃进”影响,曾提出过研制
高能推进剂运载火箭、发射重型卫星和要在1959年国庆节将中国的第一颗卫星送入太空的设想。但这种设想脱离了中国的经济实力、科技水平和工业基础,因而缺乏实现的可能。1959年1月21日,中国科学院党组传达邓小平同志指示:卫星明后年不放,与国力不相称。据此,调整任务部署,提出“以
探空火箭练兵、
空间物理探测打基础、不断探索卫星发展方向,筹建空间
环境模拟试验室,研究地面跟踪
接收设备”的具体方针。通过贯彻这一方针,中国在火箭技术、
航天器技术、有效载荷技术、姿态控制技术、
轨道设计和发射技术的研究和试验,以及人才的培养和训练等都取得了很大的进展。
发射过程
1970年4月24日,中国第一颗
人造地球卫星在
酒泉卫星发射中心成功发射,由此开创了
中国航天史的
新纪元,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。
东方红1号卫星重173 千克,由长征一号
运载火箭送入近地点441千米、远地点2368千米、倾角68.44度的
椭圆轨道。它测量了卫星工程参数和
空间环境,并进行了轨道测控和《东方红》乐曲的播送。 “
东方红一号”卫星以火车运输时,铁路沿线每两根
电线杆间由一位荷枪实弹的卫兵守卫。于1970年4月24日 21时35
分用“
长征一号”运载火箭 (CZ-1)载著“东方红一号”卫星从中国西北酒泉卫星发射中心发射升空,21时48分进入预定轨道。 “东方红一号”卫星的主要任务是进行卫星
技术试验、探测
电离层和
大气层密度。卫星为近似球形的72面体,质量173千克,直径约1米,采用自旋
姿态稳定方式,转速为120转/分,外壳表面由按
温度控制要求经过处理的
铝合金为材料,球状的主体上共有四条二米多长的鞭状
超短波天线,底部有连接运载火箭用的
分离环。卫星飞行轨道为近地点439千米、远地点2384千米、
轨道平面和地球
赤道平面为倾角68.5度的近地椭圆轨道,运行地球一圈周期为114分钟。“东方红一号”卫星除了装有试验仪器外,还可以以20兆赫的频率发射《东方红》音乐,该星采用银锌电池为电源。
“东方红一号”卫星设计
工作寿命20天(实际工作寿命28天),期间把
遥测参数和各种太空探测资料传回地面,至同年5月14日停止
发射信号。
返回式
从1974年到1996年,中国共发射了17颗
返回式遥感卫星,有16颗按计划
正常返回地面。它们当中最长的在太空飞行15天,送回的大量遥感资料已广泛应用于国民经济各个领域和
国防现代化建设中,
社会效益和
经济效益巨大。
返回式卫星上良好的
微重力环境,为开展
空间生命科学、
材料科学等微量力
科学研究提供了有利条件。卫星质量1800-2100千克,
工作寿命3-15天。
历史性突破
中国返回式卫星的研制工作是从1966年开始的。在攻克了
卫星姿态控制技术、卫星
再入防热技术和卫星回收技术等一道道难关后,1975年11月26日,中国第一颗返回式卫星终于由
长征2号
运载火箭发射成功。它在轨道上运行了3天,11月29日按预定时间返回了中国大地。
该星是一种在
低轨道上运行、采用三轴稳定方式、对地心定向和
返回舱可安全返回地面的卫星,主要用于国土普查。其运行轨道为:
近地点173千米,
远地点483千米,倾角63°,
轨道周期91分钟。它由
仪器舱和返回舱组成,质量为1790千克。仪器舱携带的一台
可见光地物相机用于对地摄影,获取
地球遥感资料;另一台星空相机用于对天空摄影,以测定对地摄影时刻的姿态精度。卫星在完成摄影任务后,将存放胶片的返回舱在预定的地区回收。
它使中国成为继美、苏之后世界上第3个掌握
返回式卫星技术的国家。这项技术在当时可以说是一道世界难题,就是掌握它的国家也寥寥无几。为此,美国曾耗费了12颗卫星失败的高昂代价,
苏联也同样支付了13颗卫星的学费,而中国则少得多。
从1974—2006年,中国先后进行了24次返回式卫星的发射,其中23颗返回式卫星顺利入轨,22颗成功回收,是中国最成功的
航天计划之一。用返回式卫星不仅可以进行遥感、
微重力实验和新技术试验,还为中国掌握
载人飞船返回技术提供了重要借鉴。对返回式卫星进行检测
返回式卫星是中国发射次数最多的一种卫星,创造了巨大的社会效益和经济效益。中国先后研制并发射了返回式卫星0号、1号、2号、3号、4号和实践8号共6种型号返回式卫星,其中返回式卫星0号是中国第一代国土普查卫星;返回式卫星1号是中国第一代摄影测绘卫星;返回式卫星2号是中国第二代国土普查卫星;返回式卫星3号是中国第二代摄影测绘卫星,用于高精度摄影测绘,其测绘精度比第一代有较大的提高;返回式卫星4号是中国第一代国土详查卫星;实践8号是
太空育种卫星。
通过6个型号卫星的研制,中国解决了
返回式卫星的
总体设计、制造、大型试验、
卫星发射、跟踪测控和卫星回收等各种
关键技术,尤其是完成返回式3号、4号任务后,使返回式
卫星平台不断成熟、发展,
有效载荷的性能有很大的提高。返回式卫星进行对地遥感
创新亮点留轨试验
中国用返回式卫星进行卫星留轨试验是个创新。一般卫星在
返回过程中,仪器舱在与返回舱分离后,继续留在原来的轨道上飞行,成为无用的
太空垃圾。其轨道逐渐衰减,直至坠入稠密
大气层焚毁。卫星留轨试验是指在仪器舱分离后,利用它本身的
全姿态捕获功能,将仪器舱
恢复正常的运行姿态,成为一颗新的
技术试验卫星。这样即可在其上进行一系列科学技术试验,特别是那些不宜在卫星正常运行情况下进行的
故障模式试验,从而变废为宝。1994年7月和1996年11月,在第二颗和第三颗返回式
卫星2号上,先后成功地进行了两次留轨试验。
一星多用搭载试验
在完成对地观测的大前提下,在
返回式卫星2号上以搭载的形式进行了一些科学项目。在搭载项目中又分为
有源搭载和无源搭载,前者是指该搭载项目需要星上提供电源以及遥测、遥控、程控、热控、数传等服务;后者是指无需星上供电或其他的服务。在3颗返回式卫星2号上进行的两类搭载实验都取得了成功,达到一星多用、多方收效的预期目的。第三颗返回式卫星2号搭载的有效载荷
总质量达到了265千克,相当于发射了一颗小型科学技术试验卫星。
后起之秀新3星
在21世纪初的几年间,中国先后发射了返回式卫星3号、4号及实践8号卫星。虽然它们都是在返回式卫星2号的卫星平台基础上进行升级设计,但无论在卫星功能上、轨道
控制精度上、还是
返回控制计算等整体性能方面都有较大的改进和提高。并且使卫星的
飞行时间大大延长。
特点突出
●分统结合
返回式卫星3号是第二代摄影测绘卫星,返回式卫星4号是国土详查卫星。
科技人员针对高精度摄影测绘和国土详查的不同使用要求,分别进行了这两个型号的总体
方案设计,而对其中相同的
分系统和设备则统一进行设计和制造,这样不仅保证了型号的总体设计水平,同时大大提高了制造、试验与飞行任务的效率。在返回式卫星3号的基础上又改型设计出实践8号平台方案。
●仪器舱扩大
返回式卫星3号、4号、实践8号的构型基本相同,由
圆柱体、
截圆锥体和球形头部组成。回收舱保持原有返回式卫星成熟的气动外形和设计方法,具有良好的再入稳定性,适应回收舱的
弹道式再入返回。制动舱仍保持原有构型。相对于返回式卫星2号,返回式卫星3号、4号的仪器舱其柱段有所增长,容积有所增大,使有效载荷和电池的装载能力有比较大的提高。
返回式卫星3号、4号卫星都是由有效载荷、结构、控制、程控遥测、遥控、天线、热控、压控、总体电路、电源和返回(跟下面的“回收”不一致)12个分系统组成。实践8号根据任务的特点取消了压控分系统,其它与其相同。
主要指标
△卫星质量:返回式卫星3号为3.6吨;返回式卫星4号为3.9吨;实践8号为3.4吨
△
外形尺寸:最大直径2200毫米,
最大高度5144毫米
△
卫星工作寿命:返回式卫星3号为18天;返回式卫星4号为27天;实践8号为15天
△运载火箭:返回式卫星3号用
长征2号D发射;
返回式卫星4号用
长征2号C发射;实践8号用长征2号C发射。
完成任务情况
返回式卫星3号的3颗星都按计划成功发射并完成了规定的
摄影测量任务,获得了比中国第一代摄影测绘卫星返回式卫星1号精度更高的地理资料。
返回式卫星4号的两颗星也按计划准确入轨,并完成了规定的国土详查任务。
实践8号卫星按用户研制总要求,完成了总质量为302千克有效载荷的装载和
飞行试验。回收后交付的种子样品完整无缺,按要求完成空间背景参数的测量,供用户作为
机理分析之用。返回式卫星拍摄的
南沙北部
海图返回式卫星3号、4号和实践8号卫星能够快、好、省地研制出来并圆满地完成飞行任务,其重要的原因就是利用了公用
平台技术。卫星的主要结构部件、返回舱的气动外形以及控制、返回、程控、压控、遥测、遥控等分系统都具有较好的
继承性。在继承成熟技术的基础上,这些分系统又都有技术上的进步。
●热控技术
返回式卫星3号、4号在原有返回式卫星被动热控和主动热控手段的基础上,增加了舱内
对流换热、局部
隔间热控、局部对流风道、局部等温化设计、卫星窗口热门、
槽道热管以及热控挡板等措施,使
密封舱温度范围控制在17~22℃之间。
温度均匀性最好达到0.2℃,是中国卫星中
温度控制最好的卫星,满足了有效载荷对
环境温度的要求。为了达到温度控制目标,总体电路、热控、结构、机构和有效载荷各个分系统都做了较大的技术改进。
在被动热控技术方面,卫星采用了
热控涂层、多层隔热和隔热泡沫材料、热管和光学太阳反射(OSR)
散热片技术。
为了适应
返回式卫星4号有效载荷对
热环境的特殊要求,首次在卫星密封舱内专门为有效
载荷设计了一个局部热控隔间,将温度均匀性要求高的有效载荷与平台其他设备隔开,这为隔间内的温度均匀性的提高起到了重要的作用。
为了消除有效载荷对地窗口结构两边的温差影响,对该部位的热传导进行了专门的设计。用导热最好的
金属材料,加上内部预埋热管,减少了窗口两边的温差,为窗口内部的镜头温度均匀性的提高起了重要作用。
返回式卫星4号还采用了星外多层抑制
外热流影响技术和热控挡板抑制外热流影响技术等。
●窗口热门机构技术
在国内卫星上首次应用相机窗口热门机构。这种在太空反复开关、多次工作的机构,国外只有美国的
“哈勃”空间望远镜和俄罗斯卫星相机窗口有这种机构。
●星上能源技术
返回式卫星大都是采用
蓄电池供电。中国卫星以前大都用
锌银蓄电池,现随着卫星飞行天数的增加,中国新型返回式卫星采用了
比能量高于
锌银电池的锂亚硫酰氯电池,将卫星飞行时间从原来的15天增加到27天。700安时大容量
锂亚硫酰氯电池较大规模地在返回式卫星3号、4号卫星使用,这在中国航天器史上是首次,它解决了锂电池上星使用的总体技术问题,使相同容量电池在体积上减少1/3,质量上减少1/2。
新型
返回式卫星的测控改为统一S频段体制,使星上
测控系统简化并与国际测控体制接轨;保留雷达
应答机和引导
信标机,作为卫星返回跟踪、
落点预报的手段;增加
GPS子系统,用统一S频段测控系统和GPS相结合的
定轨技术,把
定轨精度大大提高;用GPS时间和星上程控时间拟合,显著提高了卫星
摄站位置的确定精度;用GPS实时定轨的数据计算
速高比,并引入地形高程图,使速高比计算精度由2%提高到0.3%,保证了相机的
像移补偿精度,提高了照片的分辨率;
遥控设备采用
标准化设计,提高了产品的通用性和可靠性;采用较大容量遥测
存储技术,提高了
卫星遥测的
服务能力。
中国返回式卫星在
回收落点技术、卫星加固减振技术和卫星包装
运输技术方面也有较大提高。
各个系列
东方红二号甲卫星是在东方红二号卫星基础上改进研制的中国第一代实用
通信卫星。它也是一颗
双自旋稳定的
地球静止轨道通信卫星。该卫星1988年3月7日首次发射,现已发射3颗,分别定点于东经87.5度、东经110.5度、东经98度,覆盖个中国。此型号卫星主要用于国内通信、广播、电视、传真和
数据传输。外形尺寸直径2.1米高3.68米的圆柱体卫星质量441千克,有效载荷4个
C波段转发器,工作寿命4年半。
东方红三号卫星是中国迄今为止发射的
通信卫星中,性能最先进、技术最复杂、难度最大的卫星,达到了国际同类卫星的先进水平。东方红三号卫星于1997年5月12日发射,5月20日成功定点于东经125度赤道上空。东方红三号卫星采用全
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,可满足国内各种通信业务的需要。
技术参数
外形尺寸:2220×2200×1720(毫米)的双翼
六面体,双翼展开后总长度为 18.096米。
卫星质量:1206千克(
静止轨道),有效载荷24个C波段转发器,工作寿命8年。
风云二号卫星是中国第一代
地球静止轨道气象卫星,于1997年6月10日发射,定点于东经105度赤道上空,它主要为提高中国
气象预报的
准确性、
及时性及气象科研服务。卫星采用双自旋稳定方式,星上装载的
多通道扫描辐射计及
数据收集转发系统能取得
可见光云图、
红外云图和水汽
分布图。它还可收集气象、海洋、水文等部门数据,收集平台的
观测数据监测。
主要技术参数
外形尺寸:直径2.1米,高1.6米的圆柱体
卫星质量:起飞时1369千克,工作寿命3-4年。
基本概述
资源一号卫星是太阳同步
极地轨道、无线电传输的对地观测
遥感卫星,将用
长征四号乙运载火箭发射。在中国3个
地面站配合下,卫星传输的
遥感图像可覆盖中国全部陆地、海域和大部分邻国的全部或大部分领域,并可获取国外任一区域的地面图像信息,经地面加工处理成各种所需的图片,供用户使用。资源一号卫星1988年经中国和巴西政府批准、进行联合研制。
外形尺寸:2000×1800×2250(毫米)的单翼六面体
卫星质量:1540千克,有效载荷五谱段
CCD相机等,工作寿命2年。
资源一号卫星是中国和
巴西共同研制的
地球资源卫星,又称“
中巴地球资源卫星一号”。1990年代中国和巴西达成政府间协议,共同研制一种地球资源卫星,以填补两国在有关领域的空白。第一颗资源一号卫星01星于1999年10月14日由长征4B运载火箭从
太原卫星发射中心发射升空。卫星发射成功后为中巴两国获取了大量的有关地区的
地球数据和卫星图片,在农林、海洋、环保、
国土资源、城市规划等方面发挥了重要作用。 搭载设备:资源一号卫星主要搭载了3台
遥感仪器用于对地观测: 20米分辨率的5谱段CCD相机 80米和160米分辨率的4谱段红外扫描仪 256米分辨率的2谱段宽
视场成像仪
卫星数据
质量:1450千克 功率:1100瓦 设计在轨寿命:2年 运行轨道:
太阳同步轨道 轨道高度:778km 赤平倾角:98.5度 绕轨一圈时间:100.26分钟(一般情况下每26天观测全球一遍) 由于卫星设置多光谱观察、对地观察范围大、数据信息收集快,并宏观、直观,因此, 特别有利于动态和快速观察地球地面信息。 该卫星在中国
国民经济的主要用途是;其图像产品可用来监测国土资源的变化,每年更 新全国利用图;测量
耕地面积,估计
森林蓄积量,农作物长势、产量和
草场载蓄量及每 年变化;监测自然和
人为灾害;快速查清
洪涝、地震、
林火和风沙等破坏情况,估计损 失,提出对策;对沿海
经济开发、滩涂利用、
水产养殖、环境污染提供动态情报;同时 勘探
地下资源、圈定黄金、石油、煤炭和建材等资源区,监督资源的合理开发。它将在 中国国民经济中发挥强有力的作用。 一号CCD相机合成假彩色图像:
黄河三角洲 资源一号卫星又是中国空间事业对外合作的一个窗口,它进一步推动在航天领域方 面中国和国际的交流与合作。
技术方案
资源一号卫星是颗三轴稳定,
太阳同步轨道卫星。卫星包括有效载荷和
服务系统两部分 ,共由十五个分系统组成。卫星总质量为1540千克。星体为
长方体,采用单翼
太阳电池 阵,本体外形尺寸为2000×1800×2250mm3。
飞行状态尺寸2000×8440×3215mm3。 星体采用分舱设计。
结构分系统有结构
壁板、
承力筒、星箭
对接舱、大支架、
太阳电池阵的基板和展开机构 等组成。
服务舱有姿轨控、S波段
测控、超短波测控、星上
数据管理、电源和热控等六个分系统。 电源采用太阳电池加
镉镍蓄电池方
案。 卫星
姿态控制采用高精度的对地指向三轴稳定和太阳电池阵对日定向跟踪和轨道调整方 案。它由
测量、控制和执行等三类设备组成。 测控由四个独立信道(超短波和S波段)组成,具有测速、测距和
测角功能,用测距音可 单站定轨。 星上数据管理和测控在地面网站的配合下,完成卫星的跟踪测轨、遥控、遥测和其他管 理任务。 由于卫星在地球地面站视场较小,
数据管理分系统采用星上计算机来管理收发的数据, 卫星在故障时能“智能化”处理。 热控以被动式温控为主,
电加热主动温控为辅的方案。
有效载荷舱有CCD相机、
红外扫描仪(也称
红外相机)、宽视场相机、
图像数据传输、 空间环境监测和星上数据收集(
DCS)等分系统。 CCD相机有兰、绿、红、
近红外和
全色等五个光谱段,采用推扫式成像
技术获取地球图像 信息。它只在白天工作,并有侧视功能(±32°)。 红外扫描仪有可见光、
短波红外和
热红外共四个谱段,采用双向扫描技术获取地球图像 信息,它可昼夜成像。 宽视场相机具有红光和近红外谱段,由于扫描辐宽达890千米,因而五天内可对地球覆盖 一遍。 三台
遥感器的图像数据传输均采用
X频段。CCD相机数据传输分二个通道,红外扫描仪和 宽视场相机共用第三个数据
传输通道。 图像数据经编码、调制、变频和功放由天线发射出
射频信号,在卫星经过地面站上空时 ,被地面站接收。 星上
数据收集分系统利用地面设置的几百个数据收集平台(DCP)收集的水文和
气象数据 ,通过星上转发器实时地传送到
地面接收站。 卫星将用“
长征四号乙”火箭在
太原卫星发射中心发射。 资源卫星应用中心负责中国地面应用的总体工作。
实践系列
2022年1月26日,根据
商业空间监测公司ExoAnalytic Solutions的一项新分析,中国的
实践二十一号卫星“似乎正在发挥太空拖船的作用”,将一颗失效的
北斗导航卫星从拥挤的
地球同步轨道(GEO)上拖离,送入“墓地轨道”。
卫星事件
2022年1月26日,美国“突发防务”网站宣称,一颗中国卫星正在发挥“太空拖船”的作用,将另一颗失效的中国卫星送入“
墓地轨道”。该报道还没有得到其他方面的证实,美媒已经在炒作“中国卫星拥有军事用途”。航天专家接受《
环球时报》记者采访时表示,美媒这才叫“贼喊捉贼”,真正在太空大搞
机动卫星,企图靠近他国卫星窃密的,正是美国自己。