陈辉：“东方红”点燃中国卫星的星星之火——纪念中国第一颗人造地球卫星发射成功50周年（上）

科学试验卫星探索神奇的空间奥妙

中国第一颗人造地球卫星——“东方红一号”成功发射后，为中国进行空间科学探测展示了广阔的前景。同时拉开了中国科学探测和技术实验卫星——“实践”系列卫星的发射的序幕。

空间科学探测不仅对研究发生在近地空间、日地空间和行星际空间的各种自然现象，以及这些现象同人类赖以生存的地球和大气环境关系具有重要意义，而且与人造卫星和其它航天器的研制关系密切。

1970年5月，在“东方红一号”卫星成功发射一个月后，空间技术研究院就向中央拿出了“实践一号”科学探测和技术试验卫星的方案，8月中央批准了这一方案。

“实践一号”卫星的总体方案，许多方面沿用了“东方红一号”卫星的技术成果和经验。这颗卫星也采用自旋稳定方法；外形与“东方红一号”卫星相似，为72面球形多面体，其中28面贴有耐长期高电粒子辐照的N/P型太阳电池片；热控系统采用能保证卫星长期工作的百叶窗技术，遥测系统的调制方案采用脉冲体制。

“实践一号”卫星

早在1965年，有关研制单位就先后解决了卫星电源系统中太阳电池片和镉镍蓄电池的可靠组合以及主动无源热控系统中百叶窗机构在真空状态下，轴与轴承间的真空冷焊等一系列技术问题，从而使“实践一号”卫星的研制程序简化，研制周期缩短，而且提高了可靠性。1968年上半年，卫星开始方案设计。1970年5月，最后确定了卫星正样状态。

“实践一号”卫星于1971年3月3日由长征一号运载火箭从酒泉卫星发射基地发射升空。卫星重221公斤，外形为近似球形的多面体，直径1米。运行轨道参数为：近地点266公里，远地点1826公里，倾角68.9度，周期106分钟。这颗卫星在轨道上约工作8年，远远超过原定1年的设计寿命，这在20世纪60年代国外研制的卫星中也是不多见的。“实践一号”于1979年6月17日完成预定任务后陨落。

“实践一号”的主要任务是考验太阳电池，镉镍电池，辐射式主动热控制系统和遥测系统长期工作的可靠性，同时在运行期间对空间物理环境进行探测。卫星上的探测仪器有红外地平仪、太阳角计等。

“实践一号”卫星无论在空间科学还是空间技术方面都具有开创性的贡献。在轨期间，它进行了高空磁场、X射线、宇宙射线和外热流等空间物理环境参数的测量，让我国第一次直接探测宇宙空间环境。它还进行了硅太阳能电池供电系统、主动式无源热控制系统等长寿命卫星技术的试验，为中国设计和制造长寿命卫星提供了宝贵经验，尤其为卫星的电源、热控制和无线电测控系统的研制开辟了成功的道路。

1978年，实践一号卫星的长期电源系统、长期温控系统、长期遥测系统获得全国科学大会成果奖。

在“实践一号”之后，我国在1981年9月20日，采取一箭3星的发射方式，将“实践二号”、“实践二号甲”、“实践二号乙”卫星送入预定轨道，使中国成为世界上第三个掌握一箭多星技术的国家。

1972年4月，“实践二号”作为我国第一颗专用于空间物理探测的科学实验卫星列入了国家计划。七机部责成空间技术研究院总体设计部和空间物理研究所对“实践二号”卫星的探测任务，探测仪器和卫星的技术途径等，进行调查研究。后来，由于航天科技发展规划的调整，发射“实践二号”卫星的运载火箭几经变动，“实践二号”二星的设计方案也经过多次演化。

“实践二号”的任务也是空间科学和空间技术两方面：一是为了探测空间物理环境参数。二是为了试验自旋稳定及对日定向的姿态控制方式等新技术。

“实践二号”卫星上带有用于探测太阳活动、地球附近空间的带电粒子、地球和大气的红外和紫外辐射背景及高空大气密度的11种仪器，并采用了自旋稳定、整星对日定向的姿控方式和整星无源主动式热控等新技术，为中国此后研制各种卫星提供了宝贵经验。

“东方红一号”卫星发射成功后，我国实践科学探测卫星共发射了9颗卫星，分别是：1971年3月发射的”实践一号”；1981年9月20日用一箭三星发射的“实践二号”、“实践二号甲、“实践二号乙”；1994年2月8日发射的“实践四号”；1999年5月10日发射的“实践五号”；2004年9月9日发射的“实践六号A星和B星”；2005年7月6日，将“实践七号”科学试验卫星成功送入太空预定轨道，实践七号卫星设计寿命3年，主要用于空间环境监测以及其他相关的空间科学技术试验；2006年9月9日，我国将实践八号育种卫星成功送入预定轨道。“实践八号”卫星是我国首颗专门用于航天育种研究的返回式科学技术试验卫星，星上装载粮、棉、蔬菜、林果、花卉等9大类2000余份约215公斤农作物种子材料，用于进行空间环境下的诱变飞行试验。

此后，中国又先后发射了10颗实践卫星，其中两次失败，成功率80%。

2010年6月15日，中国成功将“实践十二号卫星”送入太空，实践12号试验卫星根据北美防空司令部的轨道数据，升空后成功与实践6号03A卫星发生了“碰撞”。这说明中国成功进行了一次空间交汇对接试验，为“天宫一号”与“神州八号”的交汇对接任务做好技术验证准备。

2011年8月18日，中国在酒泉卫星发射中心发射“实践十一号04星”，但由于“长征二号丙”火箭在飞行过程中发生故障，卫星未能进入预定轨道。

2012年10月14日，中国在太原卫星发射中心采用一箭双星模式，成功将“实践九号”卫星送入预定轨道。“实践九号A、B”卫星在太原卫星发射中心采用“一箭双星”方式成功发射升空。“”、实践九号”在轨开展了24类我国卫星发展急需的新产品验证及10类、20余种国产核心元器件和原材料的考核评价。

2013年10月25日，中国在酒泉卫星发射中心，成功将“实践十六号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。

2016年4月6日，我国首颗微重力科学实验卫星——“实践十号”返回式科学实验卫星，在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭成功发射。这是我国空间科学先导专项首批科学实验卫星中唯一的返回式卫星，将利用太空中微重力等特殊环境完成19项科学实验，涉及微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、重力生物效应、空间生物技术六大领域。

2016年11月3日，由“实践十七号”卫星和远征二号上面级组成的载荷组合体在长征五号运载火箭的托举下成功进入预定轨道。

2017年4月12日，“实践十三号”通信卫星于西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。实践十三号通信卫星发射约10多分钟后，与西昌远隔万里之遥的“远望6号”在赤道附近第一时间发现并成功捕获目标，为火箭飞行“保驾护航”，为“实践十三号”卫星成功发射作出重要贡献。

2017年7月2日，搭载着“实践十八号”卫星的长征五号遥二火箭，在中国文昌航天发射场执行飞行任务，由于火箭飞行出现异常，发射任务失利。

2018年1月23日，中国首颗高通量通信卫星“实践十三号”在轨交付，正式投入使用。在轨测试期间，“实践十三号”完成了11个试验项目。其中首次高轨卫星对地高速激光双向通信试验的成功，标志着中国在空间高速信息传输领域走到世界前列，为后续天地一体化信息网络国家重大科技工程奠定了基础。

2019年7月，由长征五号遥三运载火箭将“实践二十号”卫星发射升空。“实践二十号”对“东五”平台的八大项关键技术进行全面验证，并对未来空间发展的新领域、新技术、新产品进行在轨验证，不仅提升平台技术成熟度，还将推动牵引以下一代高容量宽带通信卫星为代表的型号立项工作。

为了对航天任务急需的新技术进行先期试验，同时开展空间环境探测与空间科学研究，从20世纪70年代至今，中国先后研制和发射了“实践一号”、“实践二号”卫星群、“实践四号”以及“实践五号”、“实践二十号”卫星，初步形成了实践系列科学探测与技术试验卫星。

返回式遥感卫星喜获大量太空原始资料

“东方红一号”卫星派生出来的第二个系列卫星是返回式遥感卫星。

返回式遥感卫星，是指在轨道上完成任务后，有部分结构会返回地面的人造卫星。通常卫星发射入轨之后，就在太空执行任务，并不需要返回地面。如通信、导航。气象卫星都是如此。但有的卫星却需要回到地面，如侦察卫星获得的情报；科学实验卫星携带的实验品等。

返回式卫星最基本的用途是照相侦察。比起航空照片，卫星照片的视野更广阔、效率更高。早期由于技术所限，必需利用底片才能拍摄高清晰度的照片，因此必需让卫星带同底片或用回收筒将底片送回地面进行冲洒和分析。各个航天大国都曾利用返回式卫星做军事侦察及国土普查用途。现在由于可从卫星上直接传送影像数据到地面，返回式卫星的功能又演变为进行需要回收实验品的空间试验室。

1966年初，七机部第八设计院在总工程师王希季主持下，开始对返回式卫星总体方案进行探讨。先后经历了四个阶段：1966年至1967年9月为方案论证阶段；1967年9月至1970年3月为方案设计阶段；1970年3月至1973年1月为初样研制阶段；1973年1月转入正样研制阶段。

1975年11月26日，我国第一颗返回式卫星成功发射，卫星在轨运行3天后于11月29日成功返回。北京空间机电研究所是研制返回式卫星相机系统和回收系统的承担单位。作为光学遥感卫星，第一颗返回式卫星上的第一代胶片型航天光学遥感相机恰似它的眼睛，能清晰地分辨出公路、码头等目标，收获了我国第一批从太空拍摄的重要对地观测资料。为此，中国成为继美、俄后，第三个掌握返回式卫星技术的国家。

第一颗返回式卫星回收后，发现了三个问题：卫星返回舱再入大气层的过程中裙部被烧坏；卫星部分电缆和仪器被烧坏；返回舱落点偏差大。经过分析和查找原因，最终发现是故障是卫星设计有缺陷。经过改进，1976年12月7日，我国第二颗返回式卫星进入酒泉发射场。

没想到在发射的关键时刻，出现了重大问题。12月7日12时22分，离火箭点火时间只有2分钟，指挥员下达了“摆杆摆动”口令，操作员立即按下电钮，但是摆杆没有动。再按仍没有反应，摆杆失灵了。这时，指挥员果断下达人工进行摆动的命令。只见三名士兵从地下室冲向几十米外的塔架。由于即将发射，塔架上的电梯已经断电，他们只能顺着塔架的扶梯，爬上30米高的塔顶，用手摆动摆杆。他们奇迹般地成功了。然后迅速跑回地下室，全过程仅用了5分钟。

此时已经超过预定发射时间10分钟，但还在卫星发射的最佳时间内，指挥员果断下达了发射命令。卫星成功进入预定轨道，3天后顺利返回，第一颗返回式卫星出现的问题全部得到解决。卫星圆满回收的当天，新华社宣布：“我国12月7日发射的人造地球卫星已按预定计划准确返回地面，圆满地完成了回收任务”。

返回式卫星为中国航天遥感事业首开先河，在传输式遥感卫星使用之前的20多年里，我国国产的航天遥感资料都来自于返回式卫星，应用于国土资源普查、大地测量以及河流海岸监测等方面，还进行了大量的搭载科学试验，取得了丰硕成果。卫星在城乡规划、水利建设、地质资源勘探、考古以及空间育种等众多领域发挥了重要作用，获得了明显的经济效益和社会效益。

中国返回式卫星是主要用于国土普查的遥感卫星，20世纪70年代来共研制了六种型号，进行了24次发射。迄今为止，返回式卫星共研制了6种型号：第一代返回式国土普查卫星、第一代返回式摄影测绘卫星、第二代返回式国土普查卫星、第二代返回式摄影测绘卫星、返回式国土详查卫星、实践八号育种卫星。分述如下：

①FSW-0：第一代返回式国土普查卫星，共进行了10次发射，9次发射并成功回收。实现航天遥感零的突破。取得了卫星制造、卫星发射、跟踪测控和卫星回收的技术发展。

②FSW-1：第一代返回式摄影测绘卫星，共进行5次发射，4次成功回收。该型号在计算机控制技术、舱压控制等方面有比较大的进步，卫星飞行时间增加到8天。

③FSW-2：第二代返回式国土普查卫星，共进行3次发射，3次成功回收。飞行时间15天。

④FSW-3：第二代返回式摄影测绘卫星，共进行了3次发射，3次成功回收。飞行时间18天。

⑤FSW-4：返回式国土详查卫星，共进行了2次发射，2次成功回收。飞行时间27天。

⑥SJ-8：实践八号育种卫星，进行空间诱变育种和空间微重力科学实验。

在“东方红一号”发射成功后的49年间，返回式卫星成为中国发射最多的卫星系列。在“实践十号”之前，中国共研制了国土普查卫星、摄影测绘卫星、空间育种卫星等合计6种型号、24颗卫星，卫星平台经过了三代跨越。

中国是继美俄后，第三个掌握返回式卫星技术的国家。从1975年发射第一颗返回式卫星至今，中国已发射了23颗返回式卫星，搭载了数百个微重力科学实验室，其试验成果已经应用于新材料的研制生产、新药品的制造以及农作物新品种的栽培等方面。

“风云”气象卫星实现天有可测风云

古人云：“天有不测风云，”但中国“风云”系列气象卫星升入太空，打破了这一古训。

1969年1月29日，周恩来总理在接见中央气象局等单位的代表时指示，一定要采取措施，改变落后面貌，应该搞自己的气象卫星。

1970年2月16日，气象卫星研制任务下达到刚刚组建的上海航天基地。

1977年，国防科工委在上海召开气象卫星大总体方案论证会，会议正式上报中国第一颗太阳同步轨道气象卫星命名为“风云一号”，从此开启了中国风云气象卫星的新纪元。

1988年10月15日，我国第一颗极轨气象卫星——“风云一号A星”在山西太原发射成功，“风云一号A”星星箭分离后14分钟，广州气象卫星地面站率先收到几百帧云图信号，并实时传送到国家卫星气象中心，这是中国气象卫星最早的信息。

但遗憾的“风云一号A星”应验了古人的“天有不测风云，”“风云一号A星”运行39天时姿态失控，整星失败，卫星未能达到考核寿命半年的要求。

“风云一号A星”失败后，我国于1990年9月3日用长征四号火箭成功发射了“风云一号B星”，每天卫星绕地球为14圈，属于试验型气象卫星。卫星上装载的遥感器，成像性能良好，获取的试验数据和运行经验为后续卫星的研制和管理提供了有意义的数据。卫星获取的遥感数据主要用于天气预报和植被、冰雪覆盖、洪水、森林火灾等环境监测。

“风云一号B星”正常运行165天后，由于星载计算机突发故障造成姿态失控，后经抢救恢复正常工作。但星载计算机受到空间环境的影响，工作不稳定，卫星断续工作，没有达到设计寿命要求。

“风云一号C星”于1999年5月10日发射。卫星设计寿命为2年，寿命期内云图资料的可用率大于97.5%。“风云一号C星”的成功发射被列为20世纪末中国三大事件之一，铭刻在中华世纪坛上。

“风云一号C星”采取了一系列有效的技术措施，产品质量、对空间环境影响的适应性和系统可靠性都得到较大提高，稳定工作并超期服役。“风云一号C星”在轨稳定运行了近五年，2004年6月24日停止了对“风云一号C星”云图的接收存档。

2000年5月，“风云一号C星”因其在轨运行的稳定性和获取数据的准确性，而被世界气象组织正式列入世界业务极轨气象卫星序列，成为中国第一颗被列入世界气象业务的卫星，为世界各国免费提供气象资料。美洲、欧洲和亚洲等地区多个国家都建立了兼容接收风云1C、1D星的数据接收系统和相应的数据处理与应用系统，“风云一号”卫星数据成为全球灾害监测和环境变化研究的重要数据之一。

“风云一号C星”荣获2001年度国家科学技术进步奖一等奖。

“风云一号A星”的成功发射，是中国气象史上浓墨重彩的一笔，是中国卫星和地面系统建设从无到有的重要节点。从此，中国告别了完全依赖外国气象卫星数据的历史，拥有了属于自己的卫星体系。

1988年10月15日，我国第一颗极轨气象卫星——“风云一号A星”发射成功后，目前“风云”气象卫星已经发展两类四个系列。其中地球静止轨道气象卫星包括“风云二号”和“风云四号”两个系列；极地轨道气象卫星包括“风云一号”和“风云三号”两个系列。“风云一号”系列气象卫星是我国第一代极地轨道气象卫星，已经成功发射4颗卫星；“风云二号”系列气象卫星是我国第一代地球静止轨道气象卫星，已经成功发射8颗卫星；“风云三号”系列气象卫星是我国第二代极地轨道气象卫星，已经成功发射4颗卫星；“风云四号”系列气象卫星是我国第二代地球静止轨道气象卫星，已经成功发射1颗卫星。

“风云四号”卫星发回的气象云图

截至目前，我国已成功发射了14颗气象卫星，其中7颗卫星在轨运行，实现了极轨气象卫星升级换代和上、下午星组网观测，形成了静止气象卫星“多星在轨、统筹运行、互为备份、适时加密”的业务运行格局。

目前国内接收与利用风云卫星资料的用户已超过2500家，为气象、海洋、农业、林业、水利、交通、航空、航天、环保等领域提供了大量科学数据，支持了78个国家重点科研项目，为我国防灾减灾、应对气候变化、保障生态文明建设等作出了重要贡献。

北斗卫星打破美国GPS对中国的打压

2019年6月25日2时09分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第46颗北斗导航卫星。这颗卫星是北斗三号系统的第二十一颗组网卫星、第二颗倾斜地球同步轨道卫星，实现了区域组网向全球组网的飞跃，当天开始为全球提供服务。北斗卫星原定2020年开始全球服务，提前实现。

北斗三号系统

世界上目前有四大卫星导航系统，中国北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继GPS、GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的四大供应商。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。

中国高度重视北斗系统建设发展，自20世纪80年代开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，形成了“三步走”发展战略：

第一步，建设北斗一号系统。1994年，启动北斗一号系统工程建设；2000年，发射2颗地球静止轨道卫星，建成系统并投入使用，采用有源定位体制，为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务；2003年，发射第3颗地球静止轨道卫星，进一步增强系统性能。

第二步，建设北斗二号系统。2004年，启动北斗二号系统工程建设；2012年年底，完成14颗卫星（5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星）发射组网。北斗二号系统在兼容北斗一号系统技术体制基础上，增加无源定位体制，为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务。

第三步，建设北斗三号系统。2009年，启动北斗三号系统建设；2018年年底，完成19颗卫星发射组网，完成基本系统建设，向全球提供服务；计划2020年年底前，完成30颗卫星发射组网，全面建成北斗三号系统。北斗三号系统继承北斗有源服务和无源服务两种技术体制，能够为全球用户提供基本导航（定位、测速、授时）、全球短报文通信、国际搜救服务，中国及周边地区用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务。

卫星导航系统是现代军事的“太空眼”，没有它，巡航导弹、激光制导炸弹和战略核导弹都是“瞎子”。卫星导航系统主要服务四大领域，军用：供陆海空三军使用；导航：供民用飞机、船舶导航，以及其它民用工程的定位；测时：供各种观测台和天文台定时用；测地：供大地测量和地球动力学观测用。卫星导航系统可以带来巨大的社会和经济效益，对民生和国防产生深远的影响。因此，发展卫星导航系统已经成为各国争雄的焦点。

中国成功发射北斗导航卫星，引起美、俄、英、法等国媒体的极大关注。因为，这意味着中国终于打破了西方在太空信息领域的垄断，形成了美、俄、欧、中在卫星导航系统上的“四强争雄”格局。

美国国防部从1973年开始实施GPS卫星定位系统的开发，是世界上第一个全球卫星导航系统的发明国。目前GPS系统有28颗卫星组成，在相当长的时间垄断了全球军用和民用卫星导航市场，中国民用车载导航系统基本被美国GPS所覆盖。

继美国之后，俄罗斯在卫星导航发展上也奋起直追。“格洛纳斯”导航系统于上世纪70年代由前苏联开发，主要用于军事领域，1982年发射首颗导航卫星入轨。2001年俄罗斯与印度合作，将其升级为军民两用全球导航系统。目前，“格洛纳斯”系统完成24颗卫星的部署工作后，卫星导航范围可覆盖整个地球表面和近地空间，实现全球定位导航，定位精度将达到1.5米以内，“格洛纳斯”的定位精度比不上美国GPS和欧洲的“伽利略”，但抗干扰能力却是最强的，可以有效地防止整个卫星导航系统被敌方干扰。

欧洲各国对发展卫星导航系统也不甘落后。1999年，欧洲提出了建立“伽利略”导航卫星系统的计划。经过长时间的酝酿，2002年3月26日，欧盟15国交通部长会议一致决定，正式启动“伽利略”导航卫星计划。目前，欧洲各国已推出了30多颗卫星组成的“伽利略”卫星导航系统，精度比GPS高10倍，对物体的误差范围在1米之内。专家形象地说，GPS只能找到街道，而“伽利略”却能找到车库的大门。

中国北斗导航卫星升空，意味着中国成为美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、欧洲“伽利略”之后，第4个掌握卫星导航的国家。美国《太空评论》认为中国的“北斗”可以大大提升解放军的精确打击能力。

2003年3月20日，伊拉克战争爆发。美军大批轰炸机、巡航导弹猛扑伊拉克首都巴格达，准确地命中目标，几乎万无一失。这些炸弹、导弹之所以都能够实现精确打击，是因为它们都是通过卫星导航系统来实现定位，提供这种定位服务的正是美国的GPS。

但遗憾的是英国、法国等美国的北约盟友却享受不到GPS的“精确优惠”，虽然同是北约，欧洲的飞机无法享受，美国提供的“精确制导”。据了解，美国人用的GPS系统分为军用和民用两种，供给各国使用的是精度不高的民用GPS，而精度准确的军用GPS只供自己享受。美国军用GPS的精度都是在一米左右，甚至一米以下，尤其它的第二代GPS投入使用，可以达到0.3米、0.2米。然而，美国为北约盟友提供的GPS的精确度限制在十米以外。欧洲各国觉得不能受制于美国，因此，他们联合搞起了自己的卫星导弹系统——“伽利略”。

对在伊拉克战争中为虎作伥的“北约战友”美国都留一手，对中国就可想而知了。

事实也正是如此。在伊拉克期间，中国中远公司有一条远洋货轮，通过马六甲海峡驶入印度洋后，被美国舰船拦阻，要求检查船只。美国在伊拉克作战，可以划临检区，但不能把临检区划到整个印度洋。

中国货轮不买美国的帐，不停船受检。但后来这条船开的时间不长，发现船用GPS失效了，船停了下来，当时船长以为是GPS出了故障，派技术人员检查、检修，但没有发现故障。后来才明白是美国海军对中国货轮GPS进行局部屏蔽，GPS信号通过干扰消失了。因为这个GPS信号是美国发出来的，他知道定点干扰的问题。

一个国家的安全，不能依赖外国，必须依靠自己。如果中国的军事装备和通信联络也使用GPS，战时很可能发生灾难性的悲剧。

GPS系统是美国最早研制开发的，最早占领了国际市场，中国的民用市场也几乎让GPS独领风骚。美国的GPS在全世界通用的时候，大家都觉得很方便，但一旦美国不高兴，随时随地可以制裁你。

欧洲对美国全球定位系统就感到很不信任，所以欧洲要独立开发“伽利略”。美国人当初对欧洲的“伽利略”系统就颇有微词，就说我们都有一套GPS系统了，而且商业运用的时候大部分都是免费的，为什么你还要开发你的伽利略系统。欧洲人回答很明了，如果你美国不高兴了，不让我用了怎么办？他们不愿意都吊在美国一棵树上。

连欧洲都坚决要搞“伽利略”系统，中国如果不搞“北斗”系统的话，将完全处于被动的地位。

中国“北斗”的问世，的确使美国感到不安。美国《太空新闻》的报道认为，中国的“北斗”军事卫星导航系统扰乱了美国的计划。中国航天部门正试图借鉴欧洲“伽利略”系统，通过发射与美国导航卫星相似的M编码频率信号，来压制美国卫星导航系统的军事优势。美国最好的解决方法将直接发展GPS-4，即第四代GPS。

中国“北斗”的问世和不断完善，将逐步打破美国GPS一统天下的局面。

探月“嫦娥工程”实现五星红旗插上月球

中国的探月工程，又叫作“嫦娥工程”，由“嫦娥”系列卫星组成。分为三个阶段：无人月球探测、载人登月、建立月球基地。2004年，中国正式开展月球探测工程。

嫦娥是我国古代神话中的仙女，据说是神箭手后羿的妻子，独自吃了丈夫收藏的不死药，结果飞升到了月亮上。中国探月工程用这个神话传说中的人物来命名，弘扬了中国传统文化，表达了“奔月”这个主题。

1994年，我国航天科技工作者进行了探月活动必要性和可行性研究；1996年，完成了探月卫星的技术方案研究；1998年，完成了卫星关键技术研究，以后又开展了深化论证工作；经过10年的酝酿，最终确定我国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。

“绕”为第一期。首先实现卫星绕月飞行探测。这一阶段主要任务在于研制和发射能够探测月球的卫星，卫星和火箭的研制为后续工作铺路。绕月时可利用很多仪器对月球拍照、观测。 “落”为第二期。探测器要首先完好无损地降落在月球上，之后才能载人上去。探月飞船一般是主飞船绕着月球飞，然后探测器降落到月球表面。探测完成后，探测器要么留在月球要么回到绕月的飞船上。这个阶段要开展“软着陆”和月球表面的勘察。“软”的意思是别一头撞上去，机器要完好；月球勘察则要能接收地球的遥控。因为月球离地球很远，无线电指挥信号要很长时间才能传达和反馈，这对超远距离通讯的技术以及月球车自动运行和应对突发情况的程序研发也提出了很高的要求。

“回”为第三期。未来探测器不能长期滞留在“嫦娥”上，而要随探测器返回地球。同时科学家也需要在地球对月球样本进行分析。因此，这个阶段需要能把月球车采集到的样品带回来的技术。“回”不是指绕月球飞行的卫星回来，而是说登上月球的探测器能回到地球。

2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。嫦娥工程分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。

2004年11月19日“嫦娥一号”开始初样研制，“嫦娥工程”进入实施阶段；2005年年底，完成了卫星初样产品的研制和相关试验；2006年3月，中国探月计划第一颗卫星“嫦娥一号”进入有效载荷正样系统最后联试阶段，以确保科学探测设备将来在太空正常工作；2006年10月前，完成探月卫星正样产品的设计、研制、总装、测试和各项试验；2007年8月，已完成了产品研制，并通过了各项试验考核验证。

“嫦娥一号”卫星研制过程中的技术难点有：1、轨道设计与飞行程序控制问题；2、卫星姿态控制的三矢量控制问题；3、卫星环境适应性设计移动图片；4、远距离测控与通信问题。这些难题都被中国空间技术研究院的航天科技工作者逐一攻克。

“嫦娥一号”卫星由中国空间技术研究院承担研制，“嫦娥一号”月球探测卫星由卫星平台和有效载荷两大部分组成。卫星平台利用东方红三号卫星平台技术研制，科研人员对结构、推进、电源、测控和数传等8个分系统进行了适应性修改。有效载荷包括CCD立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。

2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”成功发射。“嫦娥一号”是我国首颗绕月人造卫星。以中国古代神话人物嫦娥命名，由中国空间技术研究院承担研制。总重量为2350千克左右，尺寸为2000毫米×1720毫米×2200毫米，帆板展开长度18米，预设寿命为1年。

“嫦娥一号”卫星选用“东方红三号”卫星平台，并进行了适应性改造。其外形与“东方红三号”卫星相似，卫星本体为一个2.22米×1.72米×2.2米的六面体，两侧各装有一个大型展开式太阳电池翼，设计工作寿命为一年，将运行在距月球表面200千米高的极月圆轨道上。

根据我国探月卫星工程的四大科学目标，在“嫦娥一号”上搭载了8种24台件科学探测仪器，重130千克，即微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。该卫星的主要探测目标是：获取月球表面的三维立体影像；分析月球表面有用元素的含量和物质类型的分布特点；探测月壤厚度和地球至月球的空间环境。在圆满完成各项使命后，于2009年按预定计划受控撞月。

“嫦娥一号”卫星开展的在轨试验，充分利用卫星的延寿期，获得了大量有价值的试验数据，为嫦娥二号、三号卫星的研制，提供了基础数据，对我国月球探测二期工程的开展和其它深空探测计划的实施，具有重要的工程意义、科学意义和实践意义。“嫦娥一号”卫星所开展的各项后续试验，一直是在有组织、有计划、分步骤进行的，试验的整个过程充分体现了目的明确，策划充分，方案细致，把握风险，步步推进的特点，最大限度地充分挖掘和发挥了卫星的潜能，取得了重要的科研成果。无论从工程上还是从技术上，“嫦娥一号”都获得了很大的成功，更重要的是通过这个项目培养锻炼了一批人才，平均年龄不到30岁，形成了我国深空探测的基本队伍，现在所有的深空探测项目队伍都是从这支队伍慢慢扩展、壮大成长起来的。

作为第一颗月球探测卫星，嫦娥一号卫星的研制过程攻克了很多近地卫星不曾遇到的难题，开辟了中国航天的新领域，为中国执行未来的深空探测任务积累了丰富的经验。

“嫦娥二号”：2010年10月1日18时57分成功发射，这是我国探月工程二期的技术先导星，造价约6亿元人民币。获得了月球表面三维影像、月球物质成分分布图等资料。圆满完成各项任务后向深空进发，意在对深空通信系统进行测试。预计2020年前后会回到地球附近。

“嫦娥三号”013年12月2日1时30分成功发射，是我国第一个月球软着陆的无人登月探测器，并创造了全世界在月工作最长纪录。

“嫦娥四号”：2018年5月21日成功发射，“嫦娥四号”是“嫦娥三号”的备份星，作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，其主要任务是着陆月球表面，继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。

“嫦娥四号”登月卫星

“嫦娥五号”：是中国研制的首个实施无人月面取样返回的航天器，也是中国探月工程的收官之战。计划2019年底前后发射。实现区域软着陆及采样返回，探月工程将实现“绕、落、回”三步走目标。

探月工程是继人造地球卫星、载人航天之后，中国航天活动的第三个里程碑。“嫦娥一号”卫星首次绕月探测的圆满成功，树立了中国航天的第三个里程碑，突破并掌握一大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术，使中国成为世界上为数不多的具有深空探测能力的国家，实现了多个中国航天史及航天器的“第一”：第一次研制并成功发射中国首颗绕月探测卫星；第一次实现了绕月飞行和科学探测；第一次形成了深空探测任务的总体设计思路和研制流程，这些都充分体现出我国综合国力显著增强，自主创新能力和科技水平不断提高。

“墨子号”世界首颗量子科学实验卫星

2016年8月16日1时40分，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。它使中国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

首颗量子通信卫星以我国古代科学家墨子的名字来命名。墨子最早提出过光线沿直线传播的观点，进行了小孔成像实验。用他的名字命名以纪念他在早期物理光学方面的成就。

墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的，第一次对光直线传播进行了科学解释——这在光学中是非常重要的一条原理，为量子通信的发展打下了一定的基础。墨子还提出了某种意义上的粒子论。光量子学实验卫星以中国科学家先贤墨子来命名，体现了中国的文化自信。

量子通信的安全性基于量子物理基本原理，单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解，从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全，可从根本上、永久性解决信息安全问题。中国量子卫星首席科学家潘建伟院士介绍，如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”，那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。当这张纵横寰宇的量子通信“天地网”织就，海量信息将在其中来去如影，并且“无条件”安全。

中国“墨子号”卫星

量子卫星2011年12月立项，是中科院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一。

量子卫星工程由中科院国家空间科学中心总负责；中国科学技术大学负责科学目标的提出和科学应用系统的研制；中科院上海微小卫星创新研究院抓总研制卫星系统，中科院上海技术物理研究所联合中科大研制有效载荷分系统；中科院国家空间科学中心牵头负责地面支撑系统研制、建设和运行；对地观测与数字地球科学中心等单位参加。其主要科学目标：一是进行星地高速量子密钥分发实验，并在此基础上进行广域量子密钥网络实验，以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破；二是在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验，在空间尺度验证量子力学理论。

2011年12月23日，量子科学实验卫星工程启动暨动员会在京召开，标志着量子科学实验卫星正式进入工程研制阶段。

2014年12月30日，量子科学实验卫星通过初样转正样阶段评审，正式转入正样研制阶段。

2015年12月6日，量子科学实验卫星系统与科学应用系统完成星地光学对接试验，验证了天地一体化实验系统能够满足科学目标的指标要求。

2016年8月16日凌晨1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。

2017年1月18日，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在圆满完成4个月的在轨测试任务后，正式交付中国科学技术大学使用。

2017年6月16日，中国“墨子号”量子卫星在世界上首次实现千公里量级的量子纠缠，这意味着量子通信向实用迈出一大步。

2017年8月12日，“墨子号”取得最新成果——国际上首次成功实现千公里级的星地双向量子通信，为构建覆盖全球的量子保密通信网络奠定了坚实的科学和技术基础。至此，中国科学技术大学潘建伟团队宣布，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成三大科学实验任务：量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态。

2018年1月，在中国和奥地利之间首次实现距离达7600公里的洲际量子密钥分发，并利用共享密钥实现加密数据传输和视频通信。该成果标志着“墨子号”已具备实现洲际量子保密通信的能力。

在量子通信的国际赛跑中，中国属于后来者。经过多年的努力，中国已经跻身于国际一流的量子信息研究行列，在城域量子通信技术方面也走在了世界前列。

“墨子号”的成功发射，使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。

量子通信的竞赛自1995年欧洲科研人员在日内瓦湖底进行量子密钥分发的最初演示时就开始了。在那以后，英国、美国、日本和中国等国家都在探索城市间的量子通信网络，而现在这场竞赛从地面进入了太空，因为卫星能连接相距遥远的不同都市。中国在发射量子卫星方面走在了前面。

“东方红一号卫星”是中国卫星的星星之火，在这之后的50年中国卫星如雨后春笋，2018年12月25日零时53分，中国通信技术试验卫星三号成功发射。这一年，全球航天发射次数达114次，美国31次，中国占了39次，占世界全部航天发射的三分之一，中国航天发射首占鳌头，居世界第一，首次把美国甩到身后，获得世界航天发射“金牌”。

中国自“东方红一号”发射后，先后发射国产卫星192颗。除卫星发射外，如今中国卫星在太空的数量仅次于美国、俄罗斯，居世界第三。

中国航天成果

世界上第一颗人造卫星是在1957年由前苏联人发射的。1970年4月24日，我国成功发射第一颗“东方红一号”卫星到2019年10月，中国正在运行的卫星多达301颗；美国在天体轨道上约有578颗卫星；俄罗斯现有卫星约为142颗；中国成为世界公认的卫星大国的后起之秀。人们回顾中国卫星发展史的时候永远不要宇宙中最明亮的那颗中国卫星是“东方红一号”。（完）

【陈辉，新华社原北京军区支社社长，高级记者，大校军衔，获新华社“十佳记者”荣誉。撰写出版了《世界王牌败兵录》《沙场淘金百战归》（上下册）《军旗下的铁甲雄师》、《军旅岁月拾零》（一至五集）等9部专著，在国内外发表新闻作品2000余篇。新闻和文学作品先后获得国家“五个一”工程奖、第一届中国人民解放军新闻奖一等奖、第三届中国报告文学大奖赛一等奖、伊拉克战争报道奖、国家抗震救灾报道奖等50余个奖项，新闻作品收入国家语文课文。先后立二等功3次，三等功4次，获国防服役金质奖章；简历被收入《中国专家大辞典》和《二十一世纪人才库》；作品被收入《中华文库收藏作品名典》。】