恐怕很多人对天际卫星一无所知?这是干什么的?首先,我想问你一个问题:任何航天器的数据都需要发送到地面控制中心,这是有意义的。但对于大多数飞行数百公里的航天器来说,它们每90分钟左右绕地球飞行一次,这是典型的撞击例子。它只能在靠近控制中心或地面通信网络时才能被联系。
2003年,中国第一位航天员杨利伟成功升空,其间与地面控制站进行了多次"天上人间通话"。但是,对这种交流有非常严格的限制。宇宙飞船绕地球一圈只要90分钟。从图中可以看出,卫星经过中国的时间非常短,中国观测通信站的有效通信时间限制在10分钟左右。在21小时内,他绕着地球转了14圈。
当时,我国的空间通信能力除了少数远洋观测船外,还仅仅依靠一些当地的测控站(喀什、西安、青岛等地)。因此,要与杨利伟沟通,就必须利用每一次穿越中国大陆的珍贵太空飞行进行沟通。
当时,他与国防部长在10月15日17:26,这是第六轮飞行会谈;后来,10月15日19点58分,在第八圈的飞行中,他和家人进行了交谈。这一次,家里人被迫施加压力,眼泪汪汪地转着眼睛。谈话只持续了4:50秒。
在这段时间里,杨利伟几乎没有办法接触地面。他只能蜷缩在一个封闭的小木屋里,他是第一个太空人。1961年,他在地上出生和死亡。不可能知道他是否还活着。只有一个人可以想象地面对所有的情况、风险和压力。这种情况逐渐改变了。2013年6月20日神舟十号,不仅天地间的交流不再是障碍,女航天员王亚萍还在中央电视台为全国中小学生进行了长达51分钟的太空直播。这意味着飞船已经绕地球飞行了大部分时间,超过20000公里!
到2016年11月天宫二号+神舟十一号任务时,景海鹏和陈东已经能够在空间实验室观看33天的新闻直播(注意下图右上角的标志)。所有这些巨大的变化都来自于这种新的交流方式:天炼。它来自中国新建立的天联一号中继卫星通信系统。该系统将通信卫星放置在距地球36000公里的高空。就相当于在太空中有了一座"烽火台"。这些信标塔也可以相互通信。其中只有三个能覆盖地球的所有点。
天联一号的建立历史如下:
天链一号01:2008年4月25日发射
天链一号02:2011年7月11日发布
天联一号03星:2012年7月25日发射
因此,自2012年以来,中国拥有了一个全球中继卫星系统天联一号。中国是世界上除美国外具有全球覆盖能力的三个国家之一,但目前的总体形势是美国和中国最强,只有这两个国家实现了全球无缝连接通信的事实。我画了一张照片,显示了三颗卫星的位置。一个在非洲上空,一个在印度洋上空,一个在太平洋上空。它可以确保中、低轨道卫星在从非洲到中太平洋的大范围内,以及至少两颗天链卫星
天联01的设计寿命为6年,并已延长使用数年。因此,用2016年11月22日发射的天联01-04在理论上代替天联01-04。它的作用是在天联01中继网发生故障前,对其起到备份作用。
实际上,天联一号系统可以为许多比它低的中国卫星服务。2018年,创下了每年38轮的历史纪录!随着卫星数量的迅速增加,中国天宫空间站的建设将在近两年逐步展开,这意味着将有中国宇航员在近地轨道上长期停留,中继卫星系统对通信容量和业务容量的需求也将急剧增加。
在这种情况下,天联一号系统必须升级。近10年来,中国航天一直致力于完善整个系统,最终发射了天联二号。因此,天联二号也将至少拥有三颗星,就像天联一号一样。这次,它将发射01颗星星。
比如,对普通人来说,可能更直接:未来,你可以实时关注天宫空间站发生的事情。如果中国航天员愿意的话,可以开直播来表扬。不要低估天联一号和天联二号背后的技术力量。除了美国,现在太空中可以直播的是中国。能做到这一点的国家寥寥无几,不是因为技术简单,而是因为难度大。
然而,中国为什么能够在短短十几年的时间内就能做到载人航天工程事业的快速崛起呢?事实上这和一个国家的数学水平是息息相关的。要知道航空航天事业并不是用一个引擎把一大坨金属送到太空轨道上就算完事儿的。每一次火箭发射时的预订轨道都需要经过一系列精密的运算才行。
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