又是“一箭雙星”!北斗全球系統核心星座部署完成
12月16日,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭搭配遠征一號上面級,以“一箭雙星”的方式成功將第52、53顆北斗導航衛星送入預定軌道。至此,北斗三號在MEO軌道(地球中圓軌道)上規劃的24顆衛星已全部到位,標志著北斗全球系統核心星座部署完成。
北斗三號系統將提前半年建成
目前,北斗三號全球系統組網已進入決戰決勝的沖刺階段,按計劃,明年上半年還將發射2顆地球靜止軌道衛星,將比預定目標提前半年完成全部組網衛星發射。
屆時,北斗將成為覆蓋全球、性能先進的衛星導航系統,實現北斗的“全球夢”。
今后,無論到世界哪個角落,人們都可以靠中國的衛星導航尋找到方向。
獨特星座 中國首創
衛星導航系統,是一個國家重要的基礎設施。
我國于20世紀后期開始探索適合中國國情的衛星導航系統發展道路。
在美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略等導航系統,紛紛以單一軌道衛星部署星座的背景下,中國北斗卻獨樹一幟,采用三種軌道衛星組成混合導航星座。
北斗三號導航衛星系統由MEO衛星(地球中圓軌道衛星)、GEO衛星(地球靜止軌道衛星)和IGSO衛星(傾斜地球同步軌道衛星)三種不同軌道的衛星組成,既能覆蓋全球,又能提供更高精度的定位和導航服務。
△北斗系統三種軌道布局示意圖
在北斗三號衛星“天團”里,MEO(地球中圓軌道)衛星是全球組網的主力。
據北斗三號衛星總設計師王平介紹,MEO衛星的軌道高度大概是距離地面2萬公里左右,軌道周期是12個小時左右,和地球自轉周期不同步。從地面上看,由西向東不斷地運動覆蓋全球,所以要想提供全球導航服務,主要是要依靠MEO(地球中圓軌道)衛星,這也是為什么把24顆MEO(地球中圓軌道)衛星作為北斗全球組網的核心星座的原因。
△北斗三號衛星發射場試驗隊(攝影 南勇)
此前,IGSO衛星(傾斜地球同步軌道衛星)已全部發射完畢。
隨著12月16日MEO衛星(地球中圓軌道衛星)發射任務的圓滿收官,意味著北斗全球系統核心星座部署完成。
除導航外,北斗系統還能提供應急通信服務。這是“中國北斗”的獨門絕技,它的短報文功能成功把導航和通信融合在一起,實現雙向通信。
北斗三號核心器部件還實現了百分之百國產化率,真正實現了自主可控。
△科研人員在工作中 (攝影 南勇)
“長三甲”:中國北斗“專屬座駕”
從2007年發射首顆北斗二號導航試驗衛星算起,12年間,長三甲系列火箭用38次圓滿成功的完美表現,將53顆北斗導航衛星送入預定軌道。
如果再算上更早前發射的北斗導航試驗衛星,那么長三甲系列火箭以42次100%的發射成功率,護送57顆北斗衛星進入軌道。
長三甲系列運載火箭包括長三甲、長三乙、長三丙三種構型。這一系列火箭不僅是我國目前發射密度最高的主力火箭,還是同類型成功率世界領先的“金牌”火箭。
長征三號甲系列運載火箭,是我國重大科技任務的“專列”,成功執行了探月工程、北斗導航、風云衛星發射等航天任務,還把一批歐美商業通信衛星送入太空。
12次! 100%! “長三甲”加速度
截至2019年12月16日,“長三甲”系列火箭已完成12次發射,取得了12戰12捷,共托舉15顆衛星進入太空,占今年長征運載火箭發射次數的50%。
這也是自2015年以來,“長三甲”連續5年成為我國發射次數最多的火箭。
2019年,“長三甲”還成為我國首個發射次數突破100次的單一系列運載火箭。
我們一起翻開“長三甲”的發射記錄:
1994年2月至2012年3月,歷經18年,“長三甲”完成了50次發射。
2012年4月至2019年4月,僅僅用時7年,“長三甲”完成了又一個50次發射。
如今,中國的長征系列火箭已經完成321次發射,而“長三甲”占據總發射次數的三分之一。
△攝影:肖國軍
火箭上天還帶“擺渡車”?
本次發射,長征三號乙帶上太空的“乘客”不僅有兩顆北斗三號衛星,還有“遠征一號”上面級。“上面級”是一種運載工具,在原有的三級火箭上面,增加相對獨立的一級,形成“四級火箭”。
△被火箭整流罩包裹的第52、53顆北斗導航衛星(攝影 高楠)
長征三號甲系列火箭副總師葉成敏介紹說:“上面級的專業名稱為‘軌道轉移飛行器’,形象地理解就是‘太空擺渡車’,它是將有效載荷(如衛星)從某個轉移軌道,送入預定工作軌道或預定空間位置的具有自主獨立性的航天運輸飛行器。”
以前,在沒有“太空擺渡車”時,運載火箭把衛星送入“轉移軌道”后,衛星要通過自身變軌到達工作軌道,這個過程需要消耗衛星燃料,有時甚至需要飛行數天。而“太空擺渡車”可以帶著衛星在太空“接力”火箭飛行,僅用幾個小時就能把衛星送入工作軌道。
西昌衛星發射場:北斗出征太空的專屬發射場
北斗是世界上唯一一個由三種不同軌道組成的衛星星座,這些軌道都屬于太空中高軌道。要把北斗衛星送入中高軌道,發射場的地理位置很重要。
西昌衛星發射中心位于四川省大涼山峽谷腹地,由于緯度低,有利于發揮運載火箭的運載能力。同時,發射場區的氣候條件好,全年都可以發射,這對“北斗”組網發射來說非常有利。截至目前,北斗衛星均從西昌出征太空。
△西昌衛星發射中心
隨著12月16日兩顆北斗衛星的成功發射,西昌衛星發射中心2019年發射任務也圓滿收官。
2019年
也是西昌衛星發射中心里程碑的一年
完成13次發射
其中包括長征系列運載火箭第300次飛行
長三甲系列第100次飛行
發射成功率100%!
二十年磨一劍 中國北斗服務世界
中國的北斗用二十年的時間走出了一條“自主、獨立、兼容、開放”的發展道路。
早在2000年,我國就已經發射了兩顆北斗導航試驗衛星。雙星組成北斗導航衛星試驗系統,可以在我國周邊區域范圍提供定位服務。
在當時的條件下,我們用這兩顆衛星解決了導航定位的有無問題。讓我國成為世界上繼美國、俄羅斯之后,第三個具有自主衛星導航系統的國家。
當時我們還不足以一步到位,設計覆蓋全球的衛星導航系統。但是從國內覆蓋,到亞太區域覆蓋,再到全球覆蓋的“三步走”規劃,也讓我們擁有了更多的可能性。
未來,中國的北斗,也將是世界的北斗。
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- 編輯:李娜
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