中国空间站首次高清直播讲座圆满结束。最大的前提是天地之间稳定高速的通信保障。背后的“英雄”是天象中继卫星与地面监控站的合作。作为为载人航天量身打造的“太空基站”，最近有好消息。

02链二之星发射

12月14日，长征系列火箭第401次发射成功，将我国第二代地球同步轨道数据中继卫星“天联二号02星”送入预定轨道。03星发射组网后，我国可实现地球轨道“太空5G”覆盖，1.2G下行速率可实现海量数据传输任务，太空实时直播等公众期待的项目将成为现实。然后这一切来之不易，也是在突破了美国的无数障碍之后才建立起来的。

神舟十三号乘员：王亚平、翟志刚、叶广福

那么，在美国的干扰下，我们是如何建成世界上第二个地球轨道通信的呢？中国载人航天全面完成后会带来哪些巨大变化？

突破美国阻挠，天地通信从无到有

我国卫星发射监控一直以陆基监控站和远洋测量船为主。每次发射任务前，都要向太平洋地区派遣3-4艘“王源”系列监视和控制船进行支援。但是仍然存在盲点，由于地球曲率的影响，中低轨道的地面和海上测控航天器的轨道覆盖范围非常有限。

王源7号TT & amp；丙船

发射普通卫星没问题，可以避免分时通信的盲点。然而，随着载人航天的发展，这一缺点必须克服。理论上，超过100 TT & amp；如果要向高度为400公里的低轨道航天器提供100%的通信覆盖，c站应均匀分布。

如果不受外界影响，只需要从外交和预算方面考虑。然而，在这个时候，美国利用其全球影响力进行干涉。有很多例子。例如，早在1996年，中国就租借了太平洋岛国基里巴斯的土地，并建立了太空TT & amp；塔拉瓦岛上的c站，租期15年，这是第一个海外TT & amp；中国的c站。

基里巴斯塔拉瓦岛鸟瞰图

自该站建立以来，美国一直指指点点，污蔑该监测控制站用于军事目的，称其用于监测没有导弹防御的拦截系统。运行7年后，被迫停用。这方面的例子有很多。美国NASA拥有先进的“全球测控系统”，实现了天地之间无死角的通信。

随着我国航天事业的不断发展，对空间测控的要求更加迫切。一方面，中国正在寻求在世界各地建造陆基站点，另一方面，它仍然远远不足以建造用于测量和控制任务的远洋船只。

元航一号于1977年8月31日在江南造船厂下水。它经历了44次远征，覆盖了三大洋44万多海里，完成了57项重大科研和实验任务。

TT & amp；船舶天线详情

2003年，神舟五号将航天英雄杨利伟送入太空，元航一号负责部分天地通信。中国人第一次从太空来，不过是因为监控站的覆盖。

盖的原因，天地通话有严格的时间窗口期，并且带宽很低，航天工作者们十分“节约”。

杨利伟只能听到指挥中心的声音，无法看到画面；地面人员只能看到低分辨率的视频画面，声音也被极大压缩，并且还会经常卡壳。

航天英雄杨利伟

为了解决这一问题，我国不断在海外寻求陆基测控站的建立和租用，2009年，在澳大利亚雅加拉加建立测控站，在2011年就支持了“神州八号”飞船的航天任务。

然而在美国及其盟国的干扰下，要么阻止测控站建立，要么污蔑测控站用于军事，更有甚者指责远洋测控船是“间谍船”。

我国天链卫星数量一览表

其实，航天测量船是在海上对航天器和运载火箭实施跟踪、遥测、通信和指挥控制的民用科学舰船，排水量一般在万吨以上；一般装有导航设备和航天测控通信装备，以保证对卫星、飞船的精确测控，主要设备“对天不对海”，也不具备海空侦察能力；无论从排水量和搭载设备上都与军用船只不同，但是他们依旧炒作，把多次参与海外任务的“远望7号”渲染为“间谍船”，其心可诛。

测控网建设

鉴于陆基测控建设的艰难和海基测控的艰辛，我国也很早规划建立天基测控网，这就需要中继卫星，发射3颗地球同步轨道中继卫星，就可以实现对地球的大面积覆盖，配合陆基、海基就能保障高速度、低时延通信。

中继卫星原理

我国在东方红三号卫星平台上开展了第一代数据中继卫星的研制，也就是后来被命名为：“天链一号”的中继卫星，它被称为“卫星的卫星”，因为它们在地球同步轨道，可以发挥高度优势，居高临下的跟踪低轨道的航天器，在太空中形成“数据接力”，获得数据传输回我国的地面测控中心，这就极大提高各类卫星的使用效益和应急能力。

天链卫星示意图

2008年4月，天链一号01星成功发射，自此以后我国中低轨航天器开始拥有天上的数据“中转站”，神舟七号飞船发射时的测控覆盖率从18%提高到了50%。

随着2011年、2012年，天链一号02星、03星先后成功发射，实现三星在轨组网工作，覆盖能力80%以上，我国成为继美国之后第二个拥有全球覆盖能力中继卫星系统的国家。

3颗天链数据中继卫星列阵太空

也就是在天链一号组网成功的第二年，2013年6月20日，聂海胜、王亚平、张晓光神舟十号乘组，在“天宫一号”400公里的轨道上，给全国的青少年进行了中国首次太空授课，这背后就是“天链一号”星座的功劳，我国也完成了天地通信从无到有的过程。

2016年6月20日，王亚平首次太空授课

2016年12月，我国发射天链一号04星接替了超期服役的01星，2021年7月6日23时53分，由中国航天科技集团五院通信导航部抓总研制的天链一号05星在西昌卫星发射中心成功发射。至此，我国第一代中继卫星5星连接，进入到第二代全面建设期。

2013年6月20日，王亚平首次太空授课

发展“太空5G”，我国多个方案同时进行

2021年6月17日，神舟十二号顺利发射，我们清晰地看到从中国空间站中传出高清、清晰的视频，正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波向我们发出了问候的声音。

神舟十二号乘组：聂海胜、刘伯明、汤洪波在天和核心舱向地面汇报

此时，这场天地通信的背后，天链系列已经有6颗星，100%覆盖地球轨道测控。本次任务是由天链一号03星、04星，天链二号01星组成的天基中继系统，在距离地面约36000公里的太空提供着实时保障。

天链卫星数据传输示意图

得益于第二代天链卫星的研制成功，2019年3月31日发射的天链二号01星不仅将寿命从7年延长到11年，传输速率上也可以达到下行1.2G，和5G线路通信质量差不多。那次任务是长征系列运载火箭的第301次飞行，时隔2年不到，长征火箭的401次飞行就给了天链二号01星。

因为天链系统的建成，“神十”与“神十一”任务期间，“远望”测量船维持在3艘，不过此时有完整天基测控网的参与，测控网络比以往都要强大。神舟十二号任务时，“远望”测量船的出动数量由3艘锐减至1艘。

天链卫星通信示意图

而在“神十三”任务期间，“天链”家族出动了“天链一号”03、04星与“天链二号”01星组成覆盖全球的天基测控网，海上依然只出动了1艘测量船——“远望三号”，为任务提供相对有限的测控与通信支持。

我国国内地面测控站

随着天链二号01星、02星的陆续发射，等到03星组网后，我国第二代地球同步轨道数据中继卫星将全面建成，将为飞船、空间实验室、空间站等载人航天器提供数据中继和测控服务，为中、低轨道资源卫星提供数据中继和测控服务，为航天器发射提供测控支持。届时，在“神舟”任务中就具备了用“天链”替代“远望”的充分必要条件。

喀什深空测控站天线矩阵

同样的技术，我们还用在嫦娥四号任务上，因为有中继卫星“鹊桥”的协助，嫦娥四号实现了月球背面着落的奇迹，实现了人类探索月球的里程碑纪录。而在火星探测等深空探索网方面，虽然天链系统帮不上忙，因为其接受天线还是太小，无法满足深空网大口径接受的需求，但随着我们“太空5G”的不断建设，实现全面天基测控指日可待。

鹊桥系统示意图

正因为，有了天链系统，神舟十三号直播授课期间，我们不仅可以获得高清的画面，通信时延也是秒级，这背后是天链一号03星作为主任务通道，而天链二号01星作为备用通道保障的。

我国海外测控站

然而，这只是一个开始，就在我国地面5G基站建设进入高峰期，截至2021年10月,中国5G基站数达115.9万个,5G终端连接数达4.5亿户，并且以每天1000套以上的速度建设基站，预计很快领先世界。

空间激光通信可以实现每秒传输1部高清电影；激光波束窄、方向性极强，有很强的抗截获和抗电磁干扰能力。

在空地一体化通信方面，量子通信已经完成多项任务，也即将建设全面实际阶段，我国的“天基物联网“也在悄然发展，一大批诸如”行云工程“、”鸿雁星座“、”虹云工程“等项目相继落地，开始建设。

等到陆续建设完成后，我国全球天基5G通信服务能力显著增强，航天员们在太空通信也会多一个选择。而高性能星间激光通信技术的研制成功，又将极大地拓展通信的带宽和效率。这将极大地促进我国通信事业的发展，也将为未来更遥远的深空探测提供高效的通信手段。

天基物联网单颗卫星示意图

总结

中国发在航天以来，从“卡脖子”中发展，在干扰中成长，在自强不息中强大，我们在和平发展航天事业的同时，开创了独立自主的航天技术，也为世界上热爱和平的国家和地球带去了丰硕的成果，随着探月、探火、中国空间站等一系列重大航天工程的建立，也将给全球带去新的资源。这不是某个国家，可以使用手段阻挡的。#中国成功发射天链二号02星##天链二号02星成功发射##天链二号02星发射任务获得圆满成功#

全文结束