2020年中國航天事業回顧和總結：人造衛星達到世界一流水平

2020年，我們中國的航天事業，經歷過疫情的影響，經歷過短時間內兩次火箭發射失利，這一在中國的航天歷史上是從來沒有過的事情。然而，2020年，對於航天人，不全是壞消息，正所謂守得雲開見月明，2020年11月24日，我國成功發射嫦娥五號於月球正面，並圓滿完成取樣返回任務，將約2公斤樣品帶回了地球。

深空探測領域， 發射成功天問一號火星環繞器與着陸巡視器。它們計劃於2021年完成火星環繞，軟着陸與巡視任務。

回顧新中國建立後，近50年的航天發展史，我們中國人從一窮二白，千難萬險中，趟出了一條獨立自主的航天之路。從第一顆人造衛星到北斗導航，從第一枚運載火箭到首次載人航天，從天宮一號到嫦娥落月，我們中國取得了舉世矚目的成就，已躋身於世界航天大國的行列。

中國航天事業的起點，可以追溯到1956年，那時中國組建了國防部第五研究院，就是現在中國國家航天局的前身。改革開放後，中國國家航天局為了適應市場經濟轉型，拆分出中國航天科技集團公司和中國航天科工集團公司兩大央企，實現政企分離。

剛開始的時候，錢學森擔任第五研究院的院長，其下設四個分院，其中一分院，現為中國航天科技集團有限公司中國運載火箭技術研究院（航天科技一院）；二分院，現為中國航天科工集團公司防禦技術研究院（航天科工二院）；三分院，現為中國航天科工集團公司飛航技術研究院（航天科工三院）。

東方紅人造衛星系列：讓我們能看上電視、打電話、上網

萬事開頭難，十年磨一劍。中國航天人，在新中國成立之初國防科技重心是發展彈道導彈和研製原子彈的前提下，沒有停下研發步伐，終於在中國原子彈爆炸後的1970年4月24日，中國在酒泉衛星發射中心，成功發射升空了我國第一顆人造衛星。「長征一號」運載火箭擔任此次的航天運載任務。這顆人造衛星與中國1964年的第一顆原子彈、1966年的第一顆裝載核彈頭導彈、1967年的第一顆氫彈並稱為「兩彈一星」。

「東方紅一號」的發射成功標誌着中國成為世界上繼蘇聯、美國、法國和日本之後第五個能夠獨立發射人造衛星的國家。它雖比蘇聯發射第一顆人造衛星「史普尼克一號」晚了13年，但它的技術超過了前四個國家的第一顆衛星，質量更超過了前四個國家第一顆衛星的總和。

不過這顆衛星的象徵意義，大於實際功效。「東方紅一號」設計工作壽命20天（實際工作壽命28天），期間把遙測參數和各種太空探測資料傳回地面，就停止了工作。工程師在這顆衛星上安裝了一台模擬演奏《東方紅》樂曲的音樂儀器，衛星運行期間，有外國無線電愛好者錄到了「東方紅一號」衛星廣播的《東方紅》音樂。如今半個世紀過去了，東方紅一號衛星仍然在軌道上環繞。

隨後發射升空的4顆東方紅系列衛星，都具備了通信衛星實用價值，主要用於電視傳輸、電話、電報、傳真、廣播和數據傳輸等業務。也就是說，我們每天看的電視、聽的廣播、打的電話、上的網都離不開「東方紅」平台家族。除了供中國使用外，還出口到了尼日利亞、委內瑞拉、巴基斯坦。

2020年，我國研製的發射重量最重、技術含量最高的高軌衛星——實踐二十號衛星成功定點。該衛星是東方紅五號衛星公用平台首飛試驗星，將對我國自主研發的新一代大型地球同步軌道衛星平台——東方紅五號衛星公用平台進行全面在軌驗證。

東方紅五號衛星公用平台具有高承載、大功率、高散熱、長壽命、可擴展等特點，能適應通信等載荷的需求，將是中國未來主力大容量通信衛星平台。

北斗衛星導航系統：全球四大衛星導航系統之一

除了通信衛星，由中國航天科技集團有限公司所屬的中國空間技術研究院和中國運載火箭技術研究院研製生產的，北斗系列導航衛星，也日趨成熟完善。北斗系統發展共有三代，第一代北斗系統，是我國對衛星導航系統建設的初次嘗試。只發射了三顆衛星提供區域定位服務。從21世紀伊始，承擔中國境內的導航服務。12年後，北斗一號的最後一顆衛星壽命到期，北斗衛星導航試驗系統停止運作。

隨後開展的北斗二號系統建設，則包含16顆衛星的全球衛星導航系統，主要面向亞太地區用戶，提供區域定位服務。

現如今，我們的北斗三號系統，是由三種不同軌道的衛星組成，包括24顆地球中圓軌道衛星（覆蓋全球），3顆傾斜地球同步軌道衛星（覆蓋亞太大部分地區）和3顆地球靜止軌道衛星（覆蓋中國）構成。2020年7月31日，北斗三號系統正式開通，標誌着我國自主研發的北斗衛星導航系統（BDS），與美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯全球導航衛星系統（GLONASS）和歐盟伽利略定位系統（Galileo），成為聯合國衛星導航委員會認定的全球衛星導航系統四大核心供應商。

風雲氣象衛星，已達世界一流的天氣預報

此外，我國氣象衛星技術水平，已達世界一流。我們每天獲取的氣象信息，都是通過由上海航天技術研究院研製的風雲系列衛星傳輸信息分析得出的。上海航天技術研究院，簡稱航天八院，是中國航天科技集團有限公司的三大總體研究院之一，也是中國航天的骨幹基地之一，總部位於中國上海市閔行區。

太陽同步軌道示意圖

上海航天技術研究院，迄今已經研製了四代風雲氣象衛星。初代衛星，是太陽同步軌道（通稱極地軌道）衛星，它屬於低軌道氣象衛星，離得近看得更清，相同分辨率的探測儀器，成像更加清楚，可以向世界各地雲圖接收站發送實時的衛星雲圖，但對同一地區每天只能獲取兩次氣象觀測資料，時間間隔較長，尚不能完全滿足對中小尺度天氣系統的跟蹤監視。而且我國發射的前兩顆風雲一號衛星，在性能、使用壽命上都受到了很大的限制。這兩顆衛星，都因為故障，短期服役後，即停止了工作。

第三顆風雲一號衛星C衛星，設計壽命只有2年。2007年，它成為了我國發射的一款反衛星導彈的「活靶子」，成功被摧毀。

第四顆風雲一號D衛星，在繼承風雲一號C衛星的成功經驗及技術的基礎上，對其技術狀態作了14項改進，以進一步提高其穩定性。風雲一號D衛星從2002年發射升空，到2010年，仍在軌運行，超期服役6年多。

裝有遠地點發動機的風雲二號氣象衛星模型

為了更好的為國內氣象服務，播報更加精準、實時的天氣預報，上海航天技術研究院隨後研製出了風雲二號衛星。該衛星為中國研製的第一代地球靜止軌道氣象衛星，由於衛星和地球同步運動，可使衛星定點在赤道指定位置的上空，居高臨下，有利於對同一大範圍地區進行連續觀測，特別有利於對中小尺度天氣系統的監測。風雲二號衛星主要任務是對地觀測，每小時獲取一次對地觀測的可見光、紅外線和水汽的雲圖。

然而，這一批衛星的研製和發射，都充滿了諸多曲折和苦難。風雲二號的前三顆衛星，都屬於試驗型衛星，技術不成熟完善，故障率很高，最終都未能實現業務化。甚至第一顆衛星（01星）在發射前的最後一次測試中，因為一場意外，導致廠房失火，廠房內的衛星設備毀於一旦。事故還造成了總裝工人陳德權遇難，另外還有約20至30人受傷，包括神舟飛船總設計師戚發軔。

地球靜止軌道，衛星看上去是和地球一起轉的

直到2004年10月19日，風雲二號第一顆業務衛星發射升空。該衛星除了可以進行天氣預報外，還能對氣候進行監測預估、探測陸地和海洋、觀測草原及森林火險、測風、觀測大霧和沙塵暴等，風雲二號E星投入業務運作後改為區域觀測。

隨後，風雲二號衛星不斷技術升級，如今風雲二號E、F、G星，依然是我們現在天氣預報的主要衛星。

緊接着，上海航天技術研究院不斷豐富着氣象預報的多樣性，開發了風雲三號氣象衛星。它是中國研製的新一代極地軌道氣象衛星，也就是上面所說的太陽軌道氣象衛星，主要用於有關大霧、冰凌、積雪覆蓋、水情、火情等方面的監測服務。

風雲四號氣象衛星是我國第二代靜止氣象衛星

2016年，新一代的地球靜止軌道氣象衛星，風雲四號衛星，成功發射升空並運行。與風雲二號衛星相比，在性能上將大為提高，觀測精度，觀測要素，觀測效率、產品種類和數量、應用領域等明顯增加，當中的靜止軌道微波大氣探測技術是世界首創。未來，風雲四號衛星將逐步替代風雲二號衛星的氣象服務工作。

除了以上與我們息息相關的衛星類型，我國還開發了"資源"系列資源衛星，用於中國的環境監測、防災減災、國土資源普查、城市規劃、作物估產、災害監測等；"海洋"系列海洋衛星，用於全面詳細地掌握我國海洋資源的各項指標和信息。

關於中國衛星發展狀況，就講到這裡。之前一篇文章聊美國登月，有挺多讀者希望多報道咱們自己國家的航天成就，後續有時間筆者會繼續探討我國運載火箭、載人航天、探月工程、深空探測等領域的成就。