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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”。
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/ x8 x- A0 E" B! b 正在装配的“东方红1号”
$ y: [# j0 l" R4 F 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。
1 n" D7 [( W; f( ] “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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东方红1号
7 e2 T) D' r6 C4 m% H3 H- C 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。2 G' I5 l" T% U6 j
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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。
$ \9 Y% A8 [" N/ _" T' r 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。" Z9 X/ K; `4 f. Q3 Y1 v$ H& C4 X
“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。9 s( y' B! p. g* f* J# s- n
█1972年:“世纪握手”背后的卫星通信合作
( O) v& R" ] Q0 Y% _ 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。
1 x% ?+ g* C* 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。; \! \; f" j" [* ^$ b. L8 m2 b: 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。( V K* T" f3 @( g) B- E
在周总理的指示下,中方提出三点要求:; K( Z6 }$ ~" [) q
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。
5 A% T- s$ }9 N1 ^' e 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。
0 D" n$ U2 m$ s1 j- w8 i' }4 Q! { 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。
6 J. {& Z# k/ _% o$ j 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6 e( I! l6 \) ]* R/ b1 b; f
; x/ S" S% G, N. I 位于上海的美制10米天线移动式卫星通信地球站- R( r- |( v" S; {7 A( M& B
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。/ a3 c; Z9 k; Q. ~' I$ x) W
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。
7 r3 g7 U: s# \( y9 \. v" s4 }, ] 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。' d$ ]' I$ v7 f( W1 a
这些都可以算是中国卫星通信的早期家底。
- a( O' }& t% u& A █ 1975-1983:命运坎坷的“331工程”0 J* ]2 l7 x& } c% ^2 i3 o) k5 t
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。5 k9 |% B& X' ?3 ]5 Z9 {& y; w$ Z2 o
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。
' l1 c8 O: R5 w/ |7 _: O( ]6 m 他们的建议获得了领导的阅批,被称为“5·19”批示。
# k& }6 D3 _$ k c. K& T4 W 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”。
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批复文件9 x$ ?; B$ E% W V
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% i5 Q' S O
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。, t5 f* }2 Z' J" x. h+ U
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。
+ B: t: L% {+ Z- \* Z" x% C 王诤
+ b& v- Y$ [# B9 M4 A+ 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。
5 F5 ]7 e: v/ N 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。
! K4 i0 v6 ]) Y- ^ 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。9 o3 A7 `& ~# a2 R: V: \7 ~2 _
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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, G; `( v* @/ q) B6 U 在总参下属地面站吊装的13米卫星天线
/ t4 U2 ~7 _, b1 @' c$ R8 b 地面站研制工作稳步推进。接下来,就看卫星这块了。0 ]7 j$ s2 @) a, s' @5 |3 N
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。
p1 | s- [* X3 q- I 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。
: M$ C/ ?2 U* n4 ~& b 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。
1 Z. E* Y1 m5 E1 l+ y 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”。5 k4 n$ |) V g; D) v
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。
1 u! \$ D& {: `8 o# f9 `$ A6 \ 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。
7 Z: l4 Q# N7 b3 P: y! a 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。3 W; j! o0 _0 R1 }
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。- h, T( j4 K/ x6 y( b5 c
█ 1984-1992:东方红2号,创造历史& K: J1 f9 U1 Z! N
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。
" h- e0 b; R% [7 y 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。( l+ z z, M1 o2 b, E8 z! Q& U
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。
! S# D T. j% t- F/ }8 t: Z! n, r 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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东方红2号6 U4 ]/ ]% x$ X1 B8 I b
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。
v1 Q. P D6 s* k) k; d# ~- A" M 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。
, G. c9 Q% I; E9 O; Y2 B ] 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。- }& w5 Z8 }/ u6 C
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。! m0 j. N3 |7 k5 S' C3 p& h9 Q
" k: ]! L# S/ r: @8 F: E" O( S “通天盖地”
4 c' B+ K% W( M) W 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。7 L6 m$ Z, Y- H* [( D/ g8 o+ _
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。9 J. {& f0 k B
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。
! l) L3 j- V4 c( U. R$ A 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:- u+ m/ z5 M: I. h
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表1, E$ ~- c7 W5 T( b+ l$ L
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。
3 G9 a/ b* A( W i! Y █ 1986-1992:东方红三号,在挫折中前行
% n& Q; s( W) F 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)。: m% I3 {2 k; g9 \7 |7 Q
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。
8 i: r) Z$ ~# g* }* y: w, W2 u3 } 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。
3 | S* {: E( S+ E1 V 这意味着,到90年代初期,我们就将陷入“无星可用”的境地。
R. Q% N% W3 `/ w A- `+ \! a 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 a7 H2 N* |' j" l) }5 C, h" u) G
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+ w. b9 h9 ?: O! C
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。
8 e7 s2 k4 ^5 y1 ~ 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。
) n5 Y- [8 p+ o0 P 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。
0 X, T) T, ~& X! ~' Y( y* O3 C 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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长征3乙发射失败画面
8 \6 S% I. I0 A 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。
9 G1 ]# U$ [4 D! M6 K* Q6 `* w+ ? 1997年5月12日,我们终于成功发射了东方红3号卫星。
, m6 R0 b- E# n. E4 Z" I5 B 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。- n* v; n% c7 o& ~& v: I
$ m1 O' R2 D. ]- N- b 东方红3号
- |2 d. Q: J4 N6 G; o+ Y$ w 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。1 R9 ?7 ^1 W a: Y
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。
, O1 Q% y) n2 o: N# }, Q+ ~9 I( U 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)。2 G& a0 d6 J" B6 E/ K8 F( C
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。& h; f2 k# _9 u7 u3 U' b
█ 卫星通信的产业化探索- k# } T9 P' L' U- V( e0 c
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。
4 }% _/ t: `5 W/ W- @. P2 I7 | 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 e' I- H9 x' ^# z 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。
: l) `4 a+ r/ P/ u! J 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。9 G' C5 ~6 n+ w d$ `
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)。
V/ O4 O% O% q2 w, V 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。
6 P# T) K9 a; I7 \8 n 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。0 ]6 _2 O: g6 p2 S1 V$ T; _
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。9 B# T5 N" l: G* B
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。
; T5 A0 W8 G4 _2 ?% w8 Y 再看看亚太卫星。
1 H6 D. w* |6 A6 ^ 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。5 T/ b$ I' A3 I2 d: n- |5 m
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。
# G7 ~1 h4 ]# S' p5 O 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。+ n& T6 t1 L0 E$ l7 D" H
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。
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% y5 \2 S# c U3 O* E* K 鑫诺一号6 U7 K. b* a% n! u+ i2 V7 z- c
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。5 Z! U& L% y1 I. R2 W! I) W+ `
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)。
8 r3 `! `; ]6 C- A: S& Y 未完待续……
! J6 ^+ \+ a, r/ L 参考文献:
0 B* V( }- u& C: ]% C: b0 b 1、《我国卫星通信系统研制工作的历史回顾》,魏学兴;
8 Z2 m$ \7 O2 @7 G8 B 2、《70年70人“话”通信 | 闵士权:天上一颗星,人间几十载》,闵士权;
/ b* m, m: D. E J0 }+ j 3、《中国卫星通信产业发展白皮书》,赛迪智库;7 [, \$ c- w& z7 k
4、《卫星通信 见证中美邦交正常化》,人民邮电报;
0 v: H$ y! r% U M3 {4 ]% A* x) H 5、《中国卫星事业发展史》,陈筠力;
5 f1 T6 B+ K$ x3 ? 6、《中国卫星通信新纪元的开辟》,汪春霆;
) |9 ~1 @# x( K8 I* Z 7、《中国通信卫星发展历程》,B站,文曜星河;- {6 E( k$ v$ N2 J
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;
$ |$ m! x+ N. X5 s 今天1024节,我给自己的书打个广告: |
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