突破美国阻挠，天链卫星再添新成员，1。2G下行速率保障空间站

　　中国空间站首次高清直播授课顺利完成，最大的前提就是稳定高速的天地通讯保障，背后的功臣就是天链中继卫星和地面测控站的通力配合。作为载人航天量身定制的太空基站，最近又迎来好消息。
　　天链二号02星发射
　　12月14日，长征系列火箭第401发射，成功将我国第二代地球同步轨道数据中继卫星天链二号02星送入预定轨道，等到03星发射组网后，我国可以实现地球轨道太空5G覆盖，1。2G下行速率可以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，是突破美国重重阻挠后才建立起来的。
　　神舟十三号乘组：王亚平、翟志刚、叶光富
　　那么，我们是如何在美国的干扰之下，建成世界第二的地球轨道通信的呢？全面建成后，将会给我国载人航天带来哪些巨变？突破美国阻挠，天地通信从无到有
　　我国卫星发射的测控一直基于陆基的测控站点和远洋测量船来实现，每次发射任务前，远望系列测控船都要出动34艘前往太平洋区域进行保障，尽管如此还是存在盲区，因为受地球曲率的影响，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。
　　远望7号测控船
　　发射普通卫星还好，可以避开盲区进行分时通信，但是随着我们载人航天的发展，这一弊端就必须要克服，如果要对400公里高度的低轨道航天器进行100通信覆盖，理论上就要均匀的分布100多个测控站点。
　　如果不受外围影响，那么只需要在外交和经费预算上做考虑，但是偏偏这时候美国利用他在全球的影响力进行干扰，例子很多，比如早在1996年，中国就租赁太平洋岛国基里巴斯的土地，在塔拉瓦岛建立航天测控站，租期为15年，这是我国第一个海外测控站。
　　基里巴斯塔拉瓦岛局部鸟瞰图
　　从建站一开始美国就可是指手画脚，污蔑该测控站用于军事目的，说是用来监测没搞导弹防御的拦截系统的。运行7年就被迫停止使用。这样的例子很多，美国NASA有着先进的全球测控系统，实现无死角的天地通信。
　　随着我国航天事业的不断发展，对航天测控的要求更加急切，一方面我国在陆基方面在全球寻求建立站点，另一方面不断建设远洋船舶进行测控任务，但是还是远远不够。
　　远航一号于1977年8月31日在江南造船厂建成下水，经历过44次远征，足迹遍布三大洋逾44万海里，完成57次重大科研试验任务。
　　测控船天线细节
　　2003年，神舟五号将航天英雄杨利伟送上太空，由远航一号负责天地部分通信保障，中国话首次从太空传来，但是因为测控站点覆盖的原因，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
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