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第三幕:风云变幻,人定胜天中国有句古话“天有不测风云,人有旦夕祸福” 。然而,渺小的人类只生活在天空的最底层 , 甚至是大气层最底部的对流层 , 这仅10多千米的范围内就包括了风霜雨雪、电闪雷鸣 。千百年来,变化莫测的天气给人们的生产生活带来了极大的困扰 。
虽然卫星可以“观风测云”,但由于地球引力、日月摄动、太阳光压、稀薄大气阻力等一系列因素干扰轨道,所有的卫星都必须经由火箭发射到至少几百千米高的太空才能稳定运行,在这个高度预测地表风云变幻谈何容易!因而,在世界范围内气象卫星都能代表一个国家的航天综合实力 。
1988年,中国首颗气象卫星风云一号A星发射,掀开了中国气象卫星系列的大幕 。在过去30年内 , 中国发展了“高低搭配”的风云卫星系列:八颗风云二号和刚开始发射的风云四号运行在距离地球赤道上空36000千米的静止轨道“登高望远”,它们围绕地球一圈时间恰好等于地球自转一圈,因而与地面保持相对静止;另有四颗风云一号和四颗风云三号运行在距离地球表面几百千米高的地方“洞悉细节”,它们每隔1.5小时便围绕地球一圈;这些卫星构成了中国洞悉风云的核心 。
2017年9月25日起,拥有庞大用户量的微信软件将开机画面-阿波罗17号登月任务拍摄的《蓝色弹珠》-更换了4天,这张新图就来自我国新一代气象卫星风云四号A星 。这张图只能代表风云四号真实水平的冰山一角,事实上它的扫描成像辐射计能力是风云二号近3倍,卫星能够实现对大气1000多个细分光谱的观测,闪电成像仪能高速拍摄高分辨率图像,极大提高中国气象预测水平,微信“变脸”背后说明的“人定胜天”技术可不简单 。
在风云系列卫星之外,我国还发射了资源、环境、遥感、海洋、高分等一系列对地遥感卫星,它们的存在 , 成为我国气象预测、防灾减灾、国土勘察、农林牧渔和国土安全等多方面应用的保证 。
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第四幕:天地通连,现代烽火信息的快速传递,成为人类新时代的重要标志 , 而航天的核心应用之一便是在太空中建立一座又一座“烽火台”-通信卫星 。
从最早期的东方红一号卫星实现单向广播功能开始,后续的中国通信卫星经过了从东方红一号到如今东方红五号卫星平台的快速进步,在这些卫星平台的基础上我国建造了一系列通信卫星,例如中星系列成为中国的现代烽火台 。自2017年发射的中星16号起 , 中国通信卫星也正式进入高通量时代 。
高通量是个什么概念呢?中星16号使用了Ka波段多波束宽带通信系统 , 通信总容量达到了20Gbit/s,超过了之前中国所有通信卫星容量的总和!同时,它还验证了星载激光通信和离子电推进系统,通信质量和卫星寿命都大大提高 。越来越普遍的飞机上通信,就依赖这些高通量通信卫星的存在 。
而随着东方红五号卫星平台的全面成熟 , 一颗新一代通信卫星就能将包括中星16号在内的此前所有通信卫星总容量再提高一倍 。
此外,在航天器测控领域,一直以来中国依靠陆基测控站和海基的七艘远望号测量船,但它们始终不可能对航天器无缝连接 。例如,2005年 , 杨利伟在执行中国首次载人航天任务时 , 每次飞临中国上空仅有几分钟通信时间;而到了2013年,王亚平就已经能够给全国小学生太空授课;2016年 , 景海鹏和陈冬已经能随时观看直播节目 。这背后的支撑,是我国建成的通信中继卫星系统天链一号,四颗卫星实现全球覆盖,再也不存在盲区 。
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