2020年中国航天事业回顾和总结：人造卫星达到世界一流水平

2020年，我们中国的航天事业，经历过疫情的影响，经历过短时间内两次火箭发射失利，这一在中国的航天历史上是从来没有过的事情。然而，2020年，对于航天人，不全是坏消息，正所谓守得云开见月明，2020年11月24日，我国成功发射嫦娥五号于月球正面，并圆满完成取样返回任务，将约2公斤样品带回了地球。

深空探测领域， 发射成功天问一号火星环绕器与着陆巡视器。它们计划于2021年完成火星环绕，软着陆与巡视任务。

回顾新中国建立后，近50年的航天发展史，我们中国人从一穷二白，千难万险中，趟出了一条独立自主的航天之路。从第一颗人造卫星到北斗导航，从第一枚运载火箭到首次载人航天，从天宫一号到嫦娥落月，我们中国取得了举世瞩目的成就，已跻身于世界航天大国的行列。

中国航天事业的起点，可以追溯到1956年，那时中国组建了国防部第五研究院，就是现在中国国家航天局的前身。改革开放后，中国国家航天局为了适应市场经济转型，拆分出中国航天科技集团公司和中国航天科工集团公司两大央企，实现政企分离。

刚开始的时候，钱学森担任第五研究院的院长，其下设四个分院，其中一分院，现为中国航天科技集团有限公司中国运载火箭技术研究院（航天科技一院）；二分院，现为中国航天科工集团公司防御技术研究院（航天科工二院）；三分院，现为中国航天科工集团公司飞航技术研究院（航天科工三院）。

东方红人造卫星系列：让我们能看上电视、打电话、上网

万事开头难，十年磨一剑。中国航天人，在新中国成立之初国防科技重心是发展弹道导弹和研制原子弹的前提下，没有停下研发步伐，终于在中国原子弹爆炸后的1970年4月24日，中国在酒泉卫星发射中心，成功发射升空了我国第一颗人造卫星。“长征一号”运载火箭担任此次的航天运载任务。这颗人造卫星与中国1964年的第一颗原子弹、1966年的第一颗装载核弹头导弹、1967年的第一颗氢弹并称为“两弹一星”。

“东方红一号”的发射成功标志着中国成为世界上继苏联、美国、法国和日本之后第五个能够独立发射人造卫星的国家。它虽比苏联发射第一颗人造卫星“史普尼克一号”晚了13年，但它的技术超过了前四个国家的第一颗卫星，质量更超过了前四个国家第一颗卫星的总和。

不过这颗卫星的象征意义，大于实际功效。“东方红一号”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，就停止了工作。工程师在这颗卫星上安装了一台模拟演奏《东方红》乐曲的音乐仪器，卫星运行期间，有外国无线电爱好者录到了“东方红一号”卫星广播的《东方红》音乐。如今半个世纪过去了，东方红一号卫星仍然在轨道上环绕。

随后发射升空的4颗东方红系列卫星，都具备了通信卫星实用价值，主要用于电视传输、电话、电报、传真、广播和数据传输等业务。也就是说，我们每天看的电视、听的广播、打的电话、上的网都离不开“东方红”平台家族。除了供中国使用外，还出口到了尼日利亚、委内瑞拉、巴基斯坦。

2020年，我国研制的发射重量最重、技术含量最高的高轨卫星——实践二十号卫星成功定点。该卫星是东方红五号卫星公用平台首飞试验星，将对我国自主研发的新一代大型地球同步轨道卫星平台——东方红五号卫星公用平台进行全面在轨验证。

东方红五号卫星公用平台具有高承载、大功率、高散热、长寿命、可扩展等特点，能适应通信等载荷的需求，将是中国未来主力大容量通信卫星平台。

北斗卫星导航系统：全球四大卫星导航系统之一

除了通信卫星，由中国航天科技集团有限公司所属的中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制生产的，北斗系列导航卫星，也日趋成熟完善。北斗系统发展共有三代，第一代北斗系统，是我国对卫星导航系统建设的初次尝试。只发射了三颗卫星提供区域定位服务。从21世纪伊始，承担中国境内的导航服务。12年后，北斗一号的最后一颗卫星寿命到期，北斗卫星导航试验系统停止运作。

随后开展的北斗二号系统建设，则包含16颗卫星的全球卫星导航系统，主要面向亚太地区用户，提供区域定位服务。

现如今，我们的北斗三号系统，是由三种不同轨道的卫星组成，包括24颗地球中圆轨道卫星（覆盖全球），3颗倾斜地球同步轨道卫星（覆盖亚太大部分地区）和3颗地球静止轨道卫星（覆盖中国）构成。2020年7月31日，北斗三号系统正式开通，标志着我国自主研发的北斗卫星导航系统（BDS），与美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASS）和欧盟伽利略定位系统（Galileo），成为联合国卫星导航委员会认定的全球卫星导航系统四大核心供应商。

风云气象卫星，已达世界一流的天气预报

此外，我国气象卫星技术水平，已达世界一流。我们每天获取的气象信息，都是通过由上海航天技术研究院研制的风云系列卫星传输信息分析得出的。上海航天技术研究院，简称航天八院，是中国航天科技集团有限公司的三大总体研究院之一，也是中国航天的骨干基地之一，总部位于中国上海市闵行区。

太阳同步轨道示意图

上海航天技术研究院，迄今已经研制了四代风云气象卫星。初代卫星，是太阳同步轨道（通称极地轨道）卫星，它属于低轨道气象卫星，离得近看得更清，相同分辨率的探测仪器，成像更加清楚，可以向世界各地云图接收站发送实时的卫星云图，但对同一地区每天只能获取两次气象观测资料，时间间隔较长，尚不能完全满足对中小尺度天气系统的跟踪监视。而且我国发射的前两颗风云一号卫星，在性能、使用寿命上都受到了很大的限制。这两颗卫星，都因为故障，短期服役后，即停止了工作。

第三颗风云一号卫星C卫星，设计寿命只有2年。2007年，它成为了我国发射的一款反卫星导弹的“活靶子”，成功被摧毁。

第四颗风云一号D卫星，在继承风云一号C卫星的成功经验及技术的基础上，对其技术状态作了14项改进，以进一步提高其稳定性。风云一号D卫星从2002年发射升空，到2010年，仍在轨运行，超期服役6年多。

装有远地点发动机的风云二号气象卫星模型

为了更好的为国内气象服务，播报更加精准、实时的天气预报，上海航天技术研究院随后研制出了风云二号卫星。该卫星为中国研制的第一代地球静止轨道气象卫星，由于卫星和地球同步运动，可使卫星定点在赤道指定位置的上空，居高临下，有利于对同一大范围地区进行连续观测，特别有利于对中小尺度天气系统的监测。风云二号卫星主要任务是对地观测，每小时获取一次对地观测的可见光、红外线和水汽的云图。

然而，这一批卫星的研制和发射，都充满了诸多曲折和苦难。风云二号的前三颗卫星，都属于试验型卫星，技术不成熟完善，故障率很高，最终都未能实现业务化。甚至第一颗卫星（01星）在发射前的最后一次测试中，因为一场意外，导致厂房失火，厂房内的卫星设备毁于一旦。事故还造成了总装工人陈德权遇难，另外还有约20至30人受伤，包括神舟飞船总设计师戚发轫。

地球静止轨道，卫星看上去是和地球一起转的

直到2004年10月19日，风云二号第一颗业务卫星发射升空。该卫星除了可以进行天气预报外，还能对气候进行监测预估、探测陆地和海洋、观测草原及森林火险、测风、观测大雾和沙尘暴等，风云二号E星投入业务运作后改为区域观测。

随后，风云二号卫星不断技术升级，如今风云二号E、F、G星，依然是我们现在天气预报的主要卫星。

紧接着，上海航天技术研究院不断丰富着气象预报的多样性，开发了风云三号气象卫星。它是中国研制的新一代极地轨道气象卫星，也就是上面所说的太阳轨道气象卫星，主要用于有关大雾、冰凌、积雪覆盖、水情、火情等方面的监测服务。

风云四号气象卫星是我国第二代静止气象卫星

2016年，新一代的地球静止轨道气象卫星，风云四号卫星，成功发射升空并运行。与风云二号卫星相比，在性能上将大为提高，观测精度，观测要素，观测效率、产品种类和数量、应用领域等明显增加，当中的静止轨道微波大气探测技术是世界首创。未来，风云四号卫星将逐步替代风云二号卫星的气象服务工作。

除了以上与我们息息相关的卫星类型，我国还开发了"资源"系列资源卫星，用于中国的环境监测、防灾减灾、国土资源普查、城市规划、作物估产、灾害监测等；"海洋"系列海洋卫星，用于全面详细地掌握我国海洋资源的各项指标和信息。

关于中国卫星发展状况，就讲到这里。之前一篇文章聊美国登月，有挺多读者希望多报道咱们自己国家的航天成就，后续有时间笔者会继续探讨我国运载火箭、载人航天、探月工程、深空探测等领域的成就。