在九天之上的太空工作和生活到底是什么体验？人们对此无疑充满好奇ღ◈◈✿★，纷纷密切关注航天员聂海胜ღ◈◈✿★、刘伯明和汤洪波进驻天和核心舱一个多月以来的一举一动retiyishuღ◈◈✿★，从他们的餐饮饭食到休息睡眠ღ◈◈✿★，从健身锻炼到娱乐休闲ღ◈◈✿★，从出舱活动到舱内实验……

　　其中给人印象特别深刻的是ღ◈◈✿★，他们虽然身处太空ღ◈◈✿★，但是像我们在地面上一样凯发k8娱乐官网ღ◈◈✿★，通过WiFi享受着高速“冲浪”的网上生活ღ◈◈✿★，他们与地面之间保持高速的网络链路ღ◈◈✿★，可以进行清晰的语音和视频通话ღ◈◈✿★。不仅如此ღ◈◈✿★，空间站舱外布置的摄像头拍摄到太空日落和蓝色地球的美景也呈现在人们面前ღ◈◈✿★，频频带来视觉震撼ღ◈◈✿★。这背后离不开中国多年倾力打造的天链中继卫星系统ღ◈◈✿★，构建起的天地一体化的强大的信息交换和传输网络ღ◈◈✿★。就在3名航天员在天和核心舱开启太空生活之际ღ◈◈✿★，7月6日ღ◈◈✿★，第五颗天链一号从西昌卫星发射中心成功发射入轨ღ◈◈✿★，使天链中继卫星系统效能进一步增强ღ◈◈✿★。

　　中继卫星被称为“卫星的卫星”ღ◈◈✿★，可以充分发挥轨道高度优势ღ◈◈✿★，“居高临下”跟踪在中低轨运行的航天器ღ◈◈✿★，并把获得的数据实时回传到地面ღ◈◈✿★，可极大提高各类卫星的使用效益和应急能力ღ◈◈✿★。中继卫星系统为中retiyishuღ◈◈✿★、低轨道的航天器与航天器之间ღ◈◈✿★、航天器与地面站之间提供数据中继ღ◈◈✿★、连续跟踪与轨道测控服务ღ◈◈✿★，是20世纪航天测控通信技术的重大突破ღ◈◈✿★。

　　在天链中继卫星投入使用前ღ◈◈✿★，中国一直依托一系列陆基测控站和远望系列远洋测量船支撑卫星ღ◈◈✿★、飞船和探测器的发射测控与在轨通信任务ღ◈◈✿★。然而ღ◈◈✿★，由于受地球曲率的影响ღ◈◈✿★，地面和海上测控对中低轨道航天器的轨道覆盖范围非常有限ღ◈◈✿★，载人飞船约90分钟绕地球一圈ღ◈◈✿★，多数时间无法和地面测控系统实时联系ღ◈◈✿★。

　　要实现对300公里高度的低轨道航天器全覆盖ღ◈◈✿★，理论上需要在地表均匀布设100多个站点ღ◈◈✿★，这显然是极困难的ღ◈◈✿★。2003年ღ◈◈✿★，航天员杨利伟搭乘神舟五号载人飞船升空ღ◈◈✿★，其间曾数次进行天地通话ღ◈◈✿★，但每次都有严格的时间窗口限制retiyishuღ◈◈✿★。当时天地通话带宽很低ღ◈◈✿★，杨利伟只能听到地面的声音ღ◈◈✿★，看不到画面凯发k8娱乐官网ღ◈◈✿★，地面人员虽然可以看到杨利伟的画面ღ◈◈✿★，但是较模糊且时常“卡顿”ღ◈◈✿★。

　　面对地面测控网对低轨道载人飞船覆盖率受限的状况ღ◈◈✿★，中国一方面努力增设海外测控站ღ◈◈✿★，另一方面以当时最新研制的东方红三号卫星平台为基础展开自己的第一代数据中继卫星的研制ღ◈◈✿★。

　　2008年4月ღ◈◈✿★，天链一号01星在西昌卫星发射中心成功发射ღ◈◈✿★，意味着中国的中低轨航天器开始拥有天上的数据“中转站”ღ◈◈✿★，使神舟七号飞船的测控覆盖率从18%大幅提高到50%ღ◈◈✿★。

　　2011年和2012年ღ◈◈✿★，天链一号02星ღ◈◈✿★、03星先后成功发射ღ◈◈✿★，实现了3星在轨组网工作ღ◈◈✿★。利用东ღ◈◈✿★、中凯发k8娱乐官网ღ◈◈✿★、西3个区的轨位优势retiyishuღ◈◈✿★，实现了中ღ◈◈✿★、低轨道航天器全球覆盖的天基信息传输系统ღ◈◈✿★，中低轨道覆盖率提升到100%ღ◈◈✿★，为我国神舟飞船ღ◈◈✿★、空间实验室ღ◈◈✿★、空间站提供数据中继与测控服务ღ◈◈✿★，支持空间交会对接任务ღ◈◈✿★，同时为我国中ღ◈◈✿★、低轨资源系列ღ◈◈✿★、高分系列等卫星提供数据中继服务ღ◈◈✿★，为航天器发射提供测控支持ღ◈◈✿★，使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ღ◈◈✿★。

　　为实现系统完全自主可控ღ◈◈✿★，天链一号项目团队提出大经度间距轨位布星组网的方案ღ◈◈✿★，实现了只在国内设站即可满足中低轨道航天器全球覆盖的能力ღ◈◈✿★，具有卫星数量少ღ◈◈✿★、控管网络简单且任务调度效率高的优点ღ◈◈✿★。项目团队实现了卫星自主闭环精密捕获跟踪技术是中继卫星的关键技术突破ღ◈◈✿★，解决了高速运动的卫星之间的捕获与跟踪难题ღ◈◈✿★，实现了高质量的星间链路通信ღ◈◈✿★。此外ღ◈◈✿★，项目团队还突破了高性能天线研制障碍ღ◈◈✿★，通过机ღ◈◈✿★、电ღ◈◈✿★、热一体化设计等技术ღ◈◈✿★，解决了高精度反射面ღ◈◈✿★、双频跟踪天线的设计与制造难题ღ◈◈✿★，实现了微波高速数据传输ღ◈◈✿★。

　　2010年ღ◈◈✿★，中国启动了天链二号的研制ღ◈◈✿★。天链二号01星基于东方红四号平台研制ღ◈◈✿★，在充分继承了第一代中继卫星的技术基础的同时ღ◈◈✿★，在服务目标数量ღ◈◈✿★、传输速率方面有较大提升ღ◈◈✿★，具有服务目标更多ღ◈◈✿★、传输速率更高ღ◈◈✿★、覆盖范围更广ღ◈◈✿★、设计寿命更长等特征ღ◈◈✿★。

　　相比基于东方红三号卫星平台的天链一号卫星ღ◈◈✿★，天链二号的卫星设计寿命由7年提升至12年ღ◈◈✿★。天链二号01星采用了更加先进的有效载荷技术ღ◈◈✿★，配置有多副新型天线倍ღ◈◈✿★。在兼容天链一号卫星工作频率的同时凯发k8娱乐官网ღ◈◈✿★，天链二号扩展了工作频率的带宽和转发器的通道数量retiyishuღ◈◈✿★，确保在提升服务用户目标数量的同时ღ◈◈✿★，可以适应不同用户目标的各类数据传输要求ღ◈◈✿★，大大提升了系统的数据传输的速率和传输效能ღ◈◈✿★，对用户目标的数据传输能力和对地传输总速率可以达到Gbit/s级别凯发k8娱乐官网ღ◈◈✿★，卫星服务覆盖的范围也有了极大提升ღ◈◈✿★，可以同时为更多用户提供不同传输速率的服务ღ◈◈✿★。

　　为了实现我国数据中继卫星“从有到更强”ღ◈◈✿★，达到卫星数据传输能力大幅增强ღ◈◈✿★、服务目标数量翻倍等目标凯发k8娱乐官网ღ◈◈✿★，研制团队在热控ღ◈◈✿★、结构ღ◈◈✿★、控制ღ◈◈✿★、电子ღ◈◈✿★、天线以及材料工艺等方面开展攻关ღ◈◈✿★，经过多年努力ღ◈◈✿★，完成了上百项试验验证ღ◈◈✿★，最终攻克了这一世界性难题ღ◈◈✿★。

　　今年5月29日ღ◈◈✿★，天舟二号飞船顺利入轨后ღ◈◈✿★，天链一号03星ღ◈◈✿★、04星ღ◈◈✿★，天链二号01星组网ღ◈◈✿★，对天和核心舱ღ◈◈✿★、天舟二号货运飞船提供双目标天基测控与数据中继支持ღ◈◈✿★。6月23日ღ◈◈✿★，习近平总书记与神舟十二号航天员通话ღ◈◈✿★，正是通过天链二号卫星与核心舱建链提供的支持ღ◈◈✿★。此次流畅ღ◈◈✿★、清晰ღ◈◈✿★、高质量的天地通话ღ◈◈✿★，是对天链中继卫星“天团”联手保障能力的一次完美检阅ღ◈◈✿★。

　　天链中继卫星系统就像放置在距地面3.6万公里的几个太空基站ღ◈◈✿★，将空间站和地面站连接起来ღ◈◈✿★，建立起一条太空“天路”ღ◈◈✿★，空间站与地面之间的语音ღ◈◈✿★、视频ღ◈◈✿★、电子邮件数据ღ◈◈✿★，以及科学实验数据都通过这条“天路”传输ღ◈◈✿★。本次视频通话画面更清晰ღ◈◈✿★、通话更顺畅ღ◈◈✿★，反映出天链中继卫星系统与空间站ღ◈◈✿★、地面站之间的信息传输速率更高ღ◈◈✿★，通信链路更稳定ღ◈◈✿★。

　　空间站核心舱配置了多路高清摄像机ღ◈◈✿★，不仅能让地面实时看到空间站状态ღ◈◈✿★、拍摄地球美景ღ◈◈✿★，还能帮助航天员通过仪表大屏幕retiyishuღ◈◈✿★，实现与地面间的双向高清视频通话ღ◈◈✿★，这就对数据传输速率提出了更高要求ღ◈◈✿★。天链卫星系统通信的一条链路的下行速率便可达到是1.2Gღ◈◈✿★，中继卫星地面站实时接收太空数据ღ◈◈✿★，然后将数据传到北京飞控中心ღ◈◈✿★，再根据不同标识自动分发ღ◈◈✿★，时延仅为秒级ღ◈◈✿★。“天路”繁忙但不“拥堵”ღ◈◈✿★，更不会中断ღ◈◈✿★。

　　在天地通信体验上ღ◈◈✿★，空间站与之前的天宫空间实验室最大的不同是ღ◈◈✿★，增加了天地互联网通信系统ღ◈◈✿★，空间以太网交换机组成的在轨通信网交换网络和天地网关系统ღ◈◈✿★，使天地间的互联网融为一体ღ◈◈✿★。天地互联网和高速通信之间的结合ღ◈◈✿★，让航天员在天上也能使用随身携带的手持摄像机和平板电脑ღ◈◈✿★，通过WiFi热点接入网络ღ◈◈✿★，享受到现代互联网生活带来的种种便利ღ◈◈✿★。

　　从神舟五号通话时只能听到地面声音ღ◈◈✿★、看不到地面画面ღ◈◈✿★，到神舟九号实现天地间双向可视通话ღ◈◈✿★，再到天和核心舱安上WiFiღ◈◈✿★，实现清晰而不间断的天地通话ღ◈◈✿★，两代天链卫星系统见证了中国航天奋进的历史轨迹ღ◈◈✿★。经过多年发展ღ◈◈✿★，今天的天链中继卫星系统已经拓展到更为广阔的服务空间ღ◈◈✿★，除了为天宫空间站ღ◈◈✿★、神舟系列载人飞船和天舟系列货运飞船ღ◈◈✿★，提供天基服务支持之外ღ◈◈✿★，还在轨为各类遥感卫星提供天基信息传输与测控服务ღ◈◈✿★，为长征系列运载火箭提供发射测控服务ღ◈◈✿★。

　　未来ღ◈◈✿★，随着天链中继卫星的应用范围还将不断扩大ღ◈◈✿★，对其需求也将会不断增加retiyishuღ◈◈✿★。可以预见ღ◈◈✿★，其用户类型将由天基航天器用户逐渐扩展到海ღ◈◈✿★、陆ღ◈◈✿★、空各领域ღ◈◈✿★，数据中继业务类型也将越发多样化ღ◈◈✿★，对传输速率retiyishuღ◈◈✿★、覆盖区和接入的实时性也将提出更高要求ღ◈◈✿★。

　　随着后续天链系列卫星发射ღ◈◈✿★，中国天基测控系统服务用户的能力以及可靠性与安全性将更进一步提高ღ◈◈✿★，天基测控与数据传输的优势与效能将进一步发挥出来ღ◈◈✿★，为航天强国建设ღ◈◈✿★，为推进人类认识和利用太空继续作出贡献ღ◈◈✿★。

　　地面通话信息先从地面站通过星地上行链路到达天链中继卫星ღ◈◈✿★，此时ღ◈◈✿★，中继卫星的星间链路天线正精准跟踪着空间站ღ◈◈✿★。中继卫星收到地面站的通话信息后ღ◈◈✿★，再通过自身的星间链路天线传输给空间站ღ◈◈✿★，这样航天员就接收到了来自地面的通话信息ღ◈◈✿★。

　　同样ღ◈◈✿★，航天员给地面的通话信息也依次通过空间站中继终端ღ◈◈✿★、天链中继卫星ღ◈◈✿★、星地下行链路等传输到地面站ღ◈◈✿★。（范 晨 陈小群 本文得到中国航天科技集团五院通信与导航卫星总体部通信卫星总体研究室ღ◈◈✿★、政治工作处大力支持）K8凯发(中国)天生赢家·一触即发天生赢家一触即发ღ◈◈✿★！凯发k8国际首页登录k8凯发娱乐