天链二号03星成功发射！新星“入列”组星网，天地“链曲”谱新章
7月13日0时30分，由航天科技集团五院抓总研制的天链二号03星搭乘长征三号乙运载火箭，于西昌卫星发射中心成功发射。天链二号03星将与之前发射的天链二号01、02星三星组网，组成我国第二代数据中继卫星系统，大大提升我国天基测控与数据中继的能力。
▲ 长征三号乙运载火箭点火起飞（高剑 摄）
五院自2003年起开展我国中继卫星研制工作，于2012年实现天链一号三星组网，使我国成为世界上第二个拥有全球覆盖能力的中继卫星系统的国家。从2012年到2022年，在逐梦太空的征途上，五院实现了从天链一号卫星系统到天链二号卫星系统的巨大跨越，谱写了我国数据中继卫星系统建设新篇章。
从无到有，天地相“链”若比邻
中继卫星的全称是跟踪与数据中继卫星，相当于一个天上的数据“中转站”，可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务，能够极大地提高各类卫星的使用效益和应急能力，实现卫星数据的实时下传。
2003年10月，神舟五号飞船将航天员杨利伟送上太空。杨利伟在轨期间数次与地面控制站进行了“天地通话”，但这种通话有着很严格的限制，必须在地面测控站收到飞船信号后，利用极短的时间窗口进行通信。
到了神舟十号飞船，情境已大不相同。2013年6月20日上午10时许，我国开展了首次“太空授课”，航天员王亚平在太空中给全国中小学生带来了一堂51分钟的“最高课堂”。这堂课信号连续、画面清晰。习近平总书记高度肯定这次授课活动，指出这对培养全国中小学生崇尚科学、探索宇宙奥秘的兴趣，“一定会起到很好的作用”。
▲ 天链一号卫星在轨示意图
从间断通信到连续传输，巨大变化背后的原因是我国建成的天链一号卫星系统。2008年4月、2011年7月、2012年7月，五院抓总研制的天链一号01、02、03星先后发射成功，实现第一代中继卫星的三星组网。在此基础上，三星利用东、中、西3个区的轨位优势，实现了对中、低轨道航天器全球覆盖的天基信息传输。
从有到强，天链二号大跨越
为了建设更加强大的数据中继卫星系统，使我国拥有更强的数据中继通信能力，五院在完善天链一号卫星系统的同时，开展了对天链二号卫星系统的研制攻关。
▲ 天链二号卫星在轨示意图
2019年3月，天链二号01星成功发射，拉开了我国中继卫星系统更新换代的序幕。与天链一号卫星相比，天链二号采用东方红四号公用平台研制，载重更大、技术更强、性能更优。其中，星间链路天线更是突破了大量难题，使对用户目标服务数量增加1倍，传输总速率达到了Gbit/s量级，服务效能大幅提升。
天链二号卫星发射在轨后，与天链一号卫星系统协同组网工作，主要用于为飞船、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，也能服务于中、低轨道遥感、测绘、气象等卫星，还能为航天器发射提供测控支持。
2021年6月23日，习近平总书记同神舟十二号航天员天地通话。大屏幕上，航天员的视频画面清晰，声音清脆响亮。同一时刻，由天链一号03星、04星，天链二号01星三颗中继卫星组成的天基中继系统实时保障着这场天地通话。
2021年12月14日，天链二号02星成功发射。仅7个月后，太空迎来了天链二号03星“入列”。这也验证了天链二号卫星的快速研制能力，为后续二代中继多星快速在轨组网提供了支撑，我国天基测控与传输网络建设的步伐进一步加快。
天链二号三星组网，将使我国两代数据中继卫星系统同时在轨服务能力大幅提升。
▲ 天链二号三星在轨组网示意图
中继“天路”可靠畅通
服务效能大幅提升
第二代数据中继卫星系统全球组网，将大大缓解中继卫星系统资源的统筹问题，使其发挥1+1+1＞3的应用效能，大幅提升我国的天基测控与数据传输能力。
在高轨通信卫星的发射过程中，部分轨道弧段处于境内地面测控站的盲区，以往通常采用测量船等手段保障发射段测控链路的安全性。2022年4月发射的中星6D卫星成功应用中继测控终端，实现了与天链系列卫星的天基测控，充分验证了通过数据中继卫星系统为高轨通信卫星提供测控服务的可行性。该模式可有效降低卫星发射阶段对测量船等的依赖，增强了我国对卫星的自主测控能力。
2022年，我国将完成空间站的在轨建造，其中神舟十四号载人飞船已搭载3名航天员飞向太空。航天员在轨驻留的6个月时间内，两代数据中继卫星系统将全天候为空间站和地面站建起一条条可靠的信息“天路”，为航天员在轨生活和工作保驾护航。
五院天链二号03星总指挥张鹏表示，“天链二号03星是‘七一’过后中国航天下半年的揭幕之战。我们将强化责任与使命担当，坚定必胜信心，全力以赴完成我国第二代数据中继卫星系统三星组网，为我国航天强国建设再添浓墨重彩的一笔，以优异成绩迎接党的二十大胜利召开！”
来源：五院通信与导航卫星总体部
文字：张 银，高令飞，王江永
编辑：苏际聪
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