风雨沧桑50年：中国卫星通信的发展历程

寻找林正英 · 发表于 2022-10-27 17:55:12

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”。

         正在装配的“东方红1号”
         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。
         “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）。

         东方红1号
         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。

         “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。
         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。
         “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。
         █1972年：“世纪握手”背后的卫星通信合作
         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。
         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。
         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。
         在周总理的指示下，中方提出三点要求：
         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。
         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。
         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。
         这是中国第一次使用卫星进行通信。

         北京长途电信局租用的第一座卫星通信地球站

         位于上海的美制10米天线移动式卫星通信地球站
         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。
         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。
         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。
         这些都可以算是中国卫星通信的早期家底。
         █ 1975-1983：命运坎坷的“331工程”
         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。
         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。
         他们的建议获得了领导的阅批，被称为“5·19”批示。
         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”。

         批复文件
         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。
         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。
         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。
         王诤
         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。
         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。
         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。
         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。

         在总参下属地面站吊装的13米卫星天线
         地面站研制工作稳步推进。接下来，就看卫星这块了。
         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。
         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。
         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。
         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”。
         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。
         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。
         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。
         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。
         █ 1984-1992：东方红2号，创造历史
         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。
         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。
         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。
         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。

         东方红2号
         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。
         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。
         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。
         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。

         “通天盖地”
         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。
         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。
         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。
         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：

         表1
         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。
         █ 1986-1992：东方红三号，在挫折中前行
         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）。
         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。
         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。
         这意味着，到90年代初期，我们就将陷入“无星可用”的境地。
         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。
         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。
         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。
         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。
         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。
         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。

         长征3乙发射失败画面
         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。
         1997年5月12日，我们终于成功发射了东方红3号卫星。
         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。

         东方红3号
         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。
         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。
         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）。
         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。
         █ 卫星通信的产业化探索
         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。
         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。
         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。
         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。
         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）。
         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。
         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。
         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。
         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。
         再看看亚太卫星。
         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。
         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。
         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。
         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。

         鑫诺一号
         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。
         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）。
         未完待续……
         参考文献：
         1、《我国卫星通信系统研制工作的历史回顾》，魏学兴；
         2、《70年70人“话”通信 | 闵士权：天上一颗星，人间几十载》，闵士权；
         3、《中国卫星通信产业发展白皮书》，赛迪智库；
         4、《卫星通信见证中美邦交正常化》，人民邮电报；
         5、《中国卫星事业发展史》，陈筠力；
         6、《中国卫星通信新纪元的开辟》，汪春霆；
         7、《中国通信卫星发展历程》，B站，文曜星河；
         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；
         今天1024节，我给自己的书打个广告：

苏沚沁 · 发表于 2022-10-27 18:20:54

目前中国都用东方红五号卫星，是相当大的卫星

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