中继新星 天地金桥

　　天链一号卫星组网运行示意图。

　　近日，天链二号01星在西昌卫星发射中心成功发射，准确进入地球同步转移轨道。这标志着中国第二代地球同步轨道数据中继卫星的首颗星正式开启征程。它将为飞船、空间技术实验室、空间站等载人航天器和测绘、气象卫星等提供数据中继和测控服务，为航天器发射提供测控支持。

　　架设星地“信息桥”

　　2008年-2012年，中国先后发射天链一号01-03星，3颗卫星组网运行，使我国成为世界上第二个拥有对中、低轨航天器全球覆盖能力的中继卫星系统的国家。2016年，天链一号04星成功入轨并完成在轨测试，与01-03星实现全球组网运行。

　　中继卫星主要是服务于航天器的卫星，通俗地讲，中继卫星就是一个位于3.6万公里上空的数据中转站，可以“居高临下”观测在中低轨道运行的航天器，将获得的数据回传至地面站，具有覆盖率高、实时性等特征。

　　“相当于我们把地面测控站移到了3.6万公里高度的轨道，既可以为中低轨道的航天器之间提供数据传输，又可以为星地之间架起‘信息桥’。”天链二号01星总设计师赵宏介绍说。

　　中继性能大幅提升

　　作为中国第二代中继卫星，天链二号01星在第一代中继卫星的基础上有了新的跃升。

　　■平台能力更强寿命更长。相比于采用东方红三号卫星平台研制的天链一号系列卫星，天链二号01星基于东方红四号平台研制。平台能力的提高，意味着卫星寿命、载荷承载能力等方面有了较大的提高。与天链一号01星相比，天链二号01星载荷种类更多、性能更高，设计寿命长达12年。

　　■新型天线更高传输速率。相比于第一代中继卫星，天链二号01星的数据传输速率增加了一倍以上，对地数据传输总速率可以达到G比特每秒。“天链二号01星配有多副新型天线，卫星数据传输能力有很大提升。”赵宏说。

　　■服务多目标覆盖范围广。相比于第一代中继卫星，天链二号01星可以同时为多出几倍的用户提供服务。同时，在覆盖范围方面更加广泛，天链二号01星可以覆盖到数万公里以内的用户航天器。

　　满足多样任务需求

　　对于中继卫星来说，最初主要是为载人飞船和载人空间站提供数据中继服务，比如持续四五十分钟的太空授课就依靠中继卫星的通信保障。随着技术的发展，中继卫星在使用中逐渐拓展了需求。中继系列卫星可为中低轨遥感类卫星，比如气象卫星、测绘卫星等具有实时大数据回传需求的航天器提供服务。

　　除了航天器类用户，中继系列卫星还能为无人机、民航、远洋船等提供服务。天链二号01星在上述几方面将发挥重要作用。未来的空间站，天地间要保持实时稳定的通信，离不开新一代中继卫星发挥“数据中转站”的重要作用。第二代中继卫星应用场景将会越来越多，满足多样需求，带来巨大的社会经济效益。

　　相互兼容共同发力

　　随着天链二号01星的成功发射，第二代中继卫星后续也将迎来系列卫星。

　　虽然二代中继卫星是一代中继卫星的升级版，但二代中继卫星并不是去替代第一代中继卫星，而是两者的数颗星相互配合，共同发力，更好地发挥数据中转站的作用。

　　“天链二号01星能够与天链一号卫星系统相互兼容，使我国天基通信基础设施能力更强，为我国强化数据中继和测控等方面提供基础性保障。”天链二号01星总指挥张鹏说。

　　“如果说天链一号是两车道的空间高速公路，那么天链二号就是四车道以上的空间高速公路，意味着可以跑更多的车，车速也可以更快。”天链二号01星副总设计师李向阳打了个比方。

　　第一代中继卫星在航天应用方面发挥了重要作用，第二代中继卫星上了一个新台阶，能更好地满足需求。一代和二代配合，能够实现多方面多样化服务。

　　“天链一号的05星、天链二号的02星和03星也同时在研制中，一代和二代同存，相互配合，将共同发挥更大作用。”李向阳表示。

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　　中继卫星的全称是跟踪和数据中继卫星，这种卫星不同于一般通信卫星。一般通信卫星作为太空转发站，两头服务的对象都是地面站。中继卫星是沟通航天器与地面测控站的“桥梁”，运行于地球同步静止轨道上，既能“直视”运行在中低轨道上的航天器，又能“直视”地面的测控站。