中國衛星

東方紅一號衛星

東方紅一號衛星是1970年4月24日中國自行研製並成功發射的第一顆人造衛星。它的任務是進行衛星技術試驗，探測電離層和大氣密度。衛星自重173千克，採用自旋姿態穩定方式，初始軌道參數為近地點439公里，遠地點2384公里，傾角68.5度，運行周期114分鐘。衛星外圍直徑約1米的近似球體的多面體，它以20.009兆赫頻率播放《東方紅》樂曲。

按時間先後順序，中國是繼蘇、美、法、日之後，世界上第五個用自製火箭發射國產衛星的國家。

2021年2月26日，以中星、亞太、天通等為代表的通信衛星，以風雲、資源、海洋等為代表的遙感衛星，還有大家所熟悉的北斗衛星……他們被統稱為應用衛星。中國航天科技集團有限公司近日在京發布的《中國航天科技活動藍皮書（2020年）》顯示，2020年，中國航天應用取得了重要進展，在軌運行應用衛星數量超過300顆，構建了較為完善的衛星應用體系，有力支撐了各行業的綜合應用。

衛星質量：173公斤

衛星外形：直徑1米的72面似球體

近地點：439公里

遠地點：2384公里

用途：廣播《東方紅》樂曲

緯度：64.02度

經度：35.07公里

軌道傾角：205.64度

運行周期：110.6 分鐘

速度：7.55KM/s

高度：728.25KM

近地點：430公里

遠地點：2075公里

星上的儀器艙裝有電源、測軌用的雷達應答機、雷達信標機、遙測裝置、電子樂音發生器和發射機、科學試驗儀器等。衛星的主要任務是向太空播放《東方紅》樂曲，同時進行衛星技術試驗，探測電離層和大氣密度。衛星上採用銀鋅蓄電池作電源，電池的壽命是有限的，衛星運行28天後（設計壽命為20天），電池耗盡，《東方紅》樂曲停止播放，衛星結束了它的工作壽命。但是，衛星的軌道壽命還沒有結束，根據軌道計算，在沒有任何意外的情況下，該衛星大約能在太空運行數百年。

東方紅一號衛星的誕生

東方紅一號 (Dong Fang Hong I/Red East 1)衛星是中國的第一顆人造衛星，由以錢學森、潘厚仁為中心的中國空間技術研究院研製，當時共做了五顆衛星，結果第一顆衛星就發射成功。該院制定了“三星規劃”：即東方紅一號、返回式衛星和同步軌道通信衛星，而孫家棟則是當時東方紅一號衛星的技術負責人。1967年，黨鴻辛等人選擇了一種以銅為基礎的天線干膜，成功解決在100℃至零下100℃下超短波天線信號傳遞困難問題。“東方紅一號”衛星因工程師在其上安裝一台模擬演奏《東方紅》樂曲的音樂儀器，並讓地球上從電波中接收到這段音樂而命名。

1956年，中國把開發火箭技術納入國家十二年科學發展規劃。1957年著名科學家錢學森等積極倡議開展人造衛星的研究工作。1958年毛澤東同志發出“我們也要搞人造衛星”的號召。根據這一戰略考慮，中國科學院把研製發射人造衛星列為1958年第一次重點任務，揭開了中國向太空進軍的序幕。廣大科技工作者奮發圖強，埋頭苦幹，克服困難，完全依靠自己的力量，踏上了征服太空之路。當時受到“大躍進”影響，曾提出過研製高能推進劑運載火箭、發射重型衛星和要在1959年國慶節將中國的第一顆衛星送入太空的設想。但這種設想脫離了中國的經濟實力、科技水平和工業基礎，因而缺乏實現的可能。1959年1月21日，中國科學院黨組傳達鄧小平同志指示：衛星明後年不放，與國力不相稱。據此，調整任務部署，提出“以探空火箭練兵、空間物理探測打基礎、不斷探索衛星發展方向，籌建空間環境模擬試驗室，研究地面跟蹤接收設備”的具體方針。通過貫徹這一方針，中國在火箭技術、航天器技術、有效載荷技術、姿態控制技術、軌道設計和發射技術的研究和試驗，以及人才的培養和訓練等都取得了很大的進展。

1970年4月24日，中國第一顆人造地球衛星在酒泉衛星發射中心成功發射，由此開創了中國航天史的新紀元，使中國成為繼蘇、美、法、日之後世界上第五個獨立研製併發射人造地球衛星的國家。東方紅一號衛星重173 千克，由長征一號運載火箭送入近地點441千米、遠地點2368千米、傾角68.44度的橢圓軌道。它測量了衛星工程參數和空間環境，並進行了軌道測控和《東方紅》樂曲的播送。

東方紅一號衛星火車運輸時，鐵路沿線每兩根電線桿間由一位荷槍實彈的衛兵守衛。於1970年4月24日 21時35分用長征一號運載火箭 (CZ-1)載著東方紅一號衛星從中國西北酒泉衛星發射中心發射升空，21時48分進入預定軌道。東方紅一號衛星的主要任務是進行衛星技術試驗、探測電離層和大氣層密度。衛星為近似球形的72面體，質量173千克，直徑約1米，採用自旋姿態穩定方式，轉速為120轉/分，外殼表面由按溫度控制要求經過處理的鋁合金為材料，球狀的主體上共有四條二米多長的鞭狀超短波天線，底部有連接運載火箭用的分離環。衛星飛行軌道為近地點439公里、遠地點2384公里、軌道平面和地球赤道平面為傾角68.5度的近地橢圓軌道，運行地球一圈周期為114分鐘。東方紅一號衛星除了裝有試驗儀器外，還可以以20兆赫的頻率發射《東方紅》音樂，該星採用銀鋅電池為電源。東方紅一號衛星設計工作壽命20天（實際工作壽命28天），期間把遙測參數和各種太空探測資料傳回地面，至同年5月14日停止發射信號。

從1974年到1996年，中國共發射了17顆返回式遙感衛星，有16顆按計劃正常返回地面。它們當中最長的在太空飛行15天，送回的大量遙感資料已廣泛應用於國民經濟各個領域和國防現代化建設中，社會效益和經濟效益巨大。返回式衛星上良好的微重力環境，為開展空間生命科學、材料科學等微量力科學研究提供了有利條件。衛星質量1800-2100千克，工作壽命3-15天。

中國返回式衛星的研製工作是從1966年開始的。在攻克了衛星姿態控制技術、衛星再入防熱技術和衛星回收技術等一道道難關后，1975年11月26日，中國第一顆返回式衛星終於由長征2號運載火箭發射成功。它在軌道上運行了3天，11月29日按預定時間返回了中國大地。

該星是一種在低軌道上運行、採用三軸穩定方式、對地心定向和返回艙可安全返回地面的衛星，主要用於國土普查。其運行軌道為：近地點173千米，遠地點483千米，傾角63°，軌道周期91分鐘。它由儀器艙和返回艙組成，質量為1790千克。儀器艙攜帶的一台可見光地物相機用於對地攝影，獲取地球遙感資料；另一台星空相機用於對天空攝影，以測定對地攝影時刻的姿態精度。衛星在完成攝影任務后，將存放膠片的返回艙在預定的地區回收。

它使中國成為繼美、蘇之後世界上第3個掌握返回式衛星技術的國家。這項技術在當時可以說是一道世界難題，就是在今天掌握它的國家也寥寥無幾。為此，美國曾耗費了12顆衛星失敗的高昂代價，蘇聯也同樣支付了13顆衛星的學費，而中國則少得多。

從1974-2006年，中國先後進行了24次返回式衛星的發射，其中23顆返回式衛星順利入軌，22顆成功回收，是中國最成功的航天計劃之一。返回式衛星不僅可以進行遙感、微重力實驗和新技術試驗，還為中國掌握載人飛船返回技術提供了重要借鑒。對返回式衛星進行檢測

返回式衛星是中國目前發射次數最多的一種衛星，創造了巨大的社會效益和經濟效益。中國先後研製併發射了返回式衛星0號、1號、2號、3號、4號和實踐8號共6種型號返回式衛星，其中返回式衛星0號是中國第一代國土普查衛星；返回式衛星1號是中國第一代攝影測繪衛星；返回式衛星2號是中國第二代國土普查衛星；返回式衛星3號是中國第二代攝影測繪衛星，用於高精度攝影測繪，其測繪精度比第一代有較大的提高；返回式衛星4號是中國第一代國土詳查衛星；實踐8號是太空育種衛星。

通過6個型號衛星的研製，中國解決了返回式衛星的總體設計、製造、大型試驗、衛星發射、跟蹤測控和衛星回收等各種關鍵技術，尤其是完成返回式3號、4號任務后，使返回式衛星平台不斷成熟、發展，有效載荷的性能有很大的提高。返回式衛星進行對地遙感

創新亮點留軌試驗

中國用返回式衛星進行衛星留軌試驗是個創新。一般衛星在返回過程中，儀器艙在與返回艙分離后，繼續留在原來的軌道上飛行，成為無用的太空垃圾。其軌道逐漸衰減，直至墜入稠密大氣層焚毀。衛星留軌試驗是指在儀器艙分離后，利用它本身的全姿態捕獲功能，將儀器艙恢復正常的運行姿態，成為一顆新的技術試驗衛星。這樣即可在其上進行一系列科學技術試驗，特別是那些不宜在衛星正常運行情況下進行的故障模式試驗，從而變廢為寶。1994年7月和1996年11月，在第二顆和第三顆返回式衛星2號上，先後成功地進行了兩次留軌試驗。

一星多用搭載試驗

在完成對地觀測的大前提下，在返回式衛星2號上以搭載的形式進行了一些科學項目。在搭載項目中又分為有源搭載和無源搭載，前者是指該搭載項目需要星上提供電源以及遙測、遙控、程式控制、熱控、數傳等服務；後者是指無需星上供電或其他的服務。在3顆返回式衛星2號上進行的兩類搭載實驗都取得了成功，達到一星多用、多方收效的預期目的。第三顆返回式衛星2號搭載的有效載荷總質量達到了265千克，相當於發射了一顆小型科學技術試驗衛星。

在21世紀初的幾年間，中國先後發射了返回式衛星3號、4號及實踐8號衛星。雖然它們都是在返回式衛星2號的衛星平台基礎上進行升級設計，但無論在衛星功能上、軌道控制精度上、還是返回控制計算等整體性能方面都有較大的改進和提高。並且使衛星的飛行時間大大延長。

分統結合

返回式衛星3號是第二代攝影測繪衛星，返回式衛星4號是國土詳查衛星。科技人員針對高精度攝影測繪和國土詳查的不同使用要求，分別進行了這兩個型號的總體方案設計，而對其中相同的分系統和設備則統一進行設計和製造，這樣不僅保證了型號的總體設計水平，同時大大提高了製造、試驗與飛行任務的效率。在返回式衛星3號的基礎上又改型設計出實踐8號平台方案。

儀器艙擴大

返回式衛星3號、4號、實踐8號的構型基本相同，由圓柱體、截圓錐體和球形頭部組成。回收艙保持原有返回式衛星成熟的氣動外形和設計方法，具有良好的再入穩定性，適應回收艙的彈道式再入返回。制動艙仍保持原有構型。相對於返回式衛星2號，返回式衛星3號、4號的儀器艙其柱段有所增長，容積有所增大，使有效載荷和電池的裝載能力有比較大的提高。

系統組成

返回式衛星3號、4號衛星都是由有效載荷、結構、控制、程式控制遙測、遙控、天線、熱控、壓控、總體電路、電源和返回（跟下面的“回收”不一致）12個分系統組成。實踐8號根據任務的特點取消了壓控分系統，其它與其相同。

△衛星質量：返回式衛星3號為3.6噸；返回式衛星4號為3.9噸；實踐8號為3.4噸

△外形尺寸：最大直徑2200毫米，最大高度5144毫米

△衛星工作壽命：返回式衛星3號為18天；返回式衛星4號為27天；實踐8號為15天

△運載火箭：返回式衛星3號用長征2號D發射；返回式衛星4號用長征2號C發射；實踐8號用長征2號C發射。

返回式衛星3號的3顆星都按計劃成功發射並完成了規定的攝影測量任務，獲得了比中國第一代攝影測繪衛星返回式衛星1號精度更高的地理資料。

返回式衛星4號的兩顆星也按計劃準確入軌，並完成了規定的國土詳查任務。

實踐8號衛星按用戶研製總要求，完成了總質量為302千克有效載荷的裝載和飛行試驗。回收后交付的種子樣品完整無缺，按要求完成空間背景參數的測量，供用戶作為機理分析之用。返回式衛星拍攝的南沙北部海圖

返回式衛星3號、4號和實踐8號衛星能夠快、好、省地研製出來並圓滿地完成飛行任務，其重要的原因就是利用了公用平台技術。衛星的主要結構部件、返回艙的氣動外形以及控制、返回、程式控制、壓控、遙測、遙控等分系統都具有較好的繼承性。在繼承成熟技術的基礎上，這些分系統又都有技術上的進步。

熱控技術

返回式衛星3號、4號在原有返回式衛星被動熱控和主動熱控手段的基礎上，增加了艙內對流換熱、局部隔間熱控、局部對流風道、局部等溫化設計、衛星窗口熱門、槽道熱管以及熱控擋板等措施，使密封艙溫度範圍控制在17～22℃之間。溫度均勻性最好達到0.2℃，是目前中國衛星中溫度控制最好的衛星，滿足了有效載荷對環境溫度的要求。為了達到溫度控制目標，總體電路、熱控、結構、機構和有效載荷各個分系統都做了較大的技術改進。

在被動熱控技術方面，衛星採用了熱控塗層、多層隔熱和隔熱泡沫材料、熱管和光學太陽反射（OSR）散熱片技術。

為了適應返回式衛星4號有效載荷對熱環境的特殊要求，首次在衛星密封艙內專門為有效載荷設計了一個局部熱控隔間，將溫度均勻性要求高的有效載荷與平台其他設備隔開，這為隔間內的溫度均勻性的提高起到了重要的作用。

為了消除有效載荷對地窗口結構兩邊的溫差影響，對該部位的熱傳導進行了專門的設計。用導熱最好的金屬材料，加上內部預埋熱管，減少了窗口兩邊的溫差，為窗口內部的鏡頭溫度均勻性的提高起了重要作用。

返回式衛星4號還採用了星外多層抑制外熱流影響技術和熱控擋板抑制外熱流影響技術等。

窗口熱門機構技術

在國內衛星上首次應用相機窗口熱門機構。這種在太空反覆開關、多次工作的機構，國外只有美國的“哈勃”空間望遠鏡和俄羅斯衛星相機窗口有這種機構。

星上能源技術

返回式衛星大都是採用蓄電池供電。中國衛星以前大都用鋅銀蓄電池，現隨著衛星飛行天數的增加，中國新型返回式衛星採用了比能量高於鋅銀電池的鋰亞硫醯氯電池，將衛星飛行時間從原來的15天增加到現在的27天。700安時大容量鋰亞硫醯氯電池較大規模地在返回式衛星3號、4號衛星使用，這在中國航天器史上是首次，它解決了鋰電池上星使用的總體技術問題，使相同容量電池在體積上減少1/3，質量上減少1/2。

測控優化技術

新型返回式衛星的測控改為統一S頻段體制，使星上測控系統簡化並與國際測控體制接軌；保留雷達應答機和引導信標機，作為衛星返回跟蹤、落點預報的手段；增加GPS子系統，用統一S頻段測控系統和GPS相結合的定軌技術，把定軌精度大大提高；用GPS時間和星上程式控制時間擬合，顯著提高了衛星攝站位置的確定精度；用GPS實時定軌的數據計算速高比，並引入地形高程圖，使速高比計算精度由2%提高到0.3%，保證了相機的像移補償精度，提高了照片的解析度；遙控設備採用標準化設計，提高了產品的通用性和可靠性；採用較大容量遙測存儲技術，提高了衛星遙測的服務能力。

中國返回式衛星在回收落點技術、衛星加固減振技術和衛星包裝運輸技術方面也有較大提高。

東方紅二號甲衛星

東方紅二號甲衛星是在東方紅二號衛星基礎上改進研製的中國第一代實用通信衛星。它也是一顆雙自旋穩定的地球靜止軌道通信衛星。該衛星1988年3月7日首次發射，現已發射3顆，分別定點於東經87.5度、東經110.5度、東經98度，覆蓋個中國。此型號衛星主要用於國內通信、廣播、電視、傳真和數據傳輸。外形尺寸直徑2.1米高3.68米的圓柱體衛星質量441千克，有效載荷4個C波段轉發器，工作壽命4年半。

東方紅三號衛星是中國迄今為止發射的通信衛星中，性能最先進、技術最複雜、難度最大的衛星，達到了國際同類衛星的先進水平。東方紅三號衛星於1997年5月12日發射，5月20日成功定點於東經125度赤道上空。東方紅三號衛星採用全三軸姿態穩定技術、雙組元統一推進技術、碳纖維複合材料結構等先進技術，可滿足國內各種通信業務的需要。

技術參數

外形尺寸：2220×2200×1720（毫米）的雙翼六面體，雙翼展開后總長度為 18.096米。

衛星質量：1206千克（靜止軌道），有效載荷24個C波段轉發器，工作壽命8年。

風雲二號衛星

風雲二號衛星是中國第一代地球靜止軌道氣象衛星，於1997年6月10日發射，定點於東經105度赤道上空，它主要為提高中國氣象預報的準確性、及時性及氣象科研服務。衛星採用雙自旋穩定方式，星上裝載的多通道掃描輻射計及數據收集轉發系統能取得可見光雲圖、紅外雲圖和水汽分布圖。它還可收集氣象、海洋、水文等部門數據，收集平台的觀測數據監測。

主要技術參數

外形尺寸：直徑2.1米，高1.6米的圓柱體。

衛星質量：起飛時1369千克，工作壽命3-4年。

資源一號衛星是太陽同步極地軌道、無線電傳輸的對地觀測遙感衛星，將用長征四號乙運載火箭發射。在中國3個地面站配合下，衛星傳輸的遙感圖像可覆蓋中國全部陸地、海域和大部分鄰國的全部或大部分領域，並可獲取國外任一區域的地面圖像信息，經地面加工處理成各種所需的圖片，供用戶使用。資源一號衛星1988年經中國和巴西政府批准、進行聯合研製。

外形尺寸：2000×1800×2250（毫米）的單翼六面體。

衛星質量：1540千克，有效載荷五譜段CCD相機等，工作壽命2年。

資源一號衛星是中國和巴西共同研製的地球資源衛星，又稱“中巴地球資源衛星一號”。1990年代中國和巴西達成政府間協議，共同研製一種地球資源衛星，以填補兩國在有關領域的空白。第一顆資源一號衛星01星於1999年10月14日由長征4B運載火箭從太原衛星發射中心發射升空。衛星發射成功後為中巴兩國獲取了大量的有關地區的地球數據和衛星圖片，在農林、海洋、環保、國土資源、城市規劃等方面發揮了重要作用。搭載設備：資源一號衛星主要搭載了3台遙感儀器用於對地觀測：20米解析度的5譜段CCD相機 80米和160米解析度的4譜段紅外掃描儀 256米解析度的2譜段寬視場成像儀。

質量：1450千克

功率：1100瓦

設計在軌壽命：2年

運行軌道：太陽同步軌道

軌道高度：778km

赤平傾角：98.5度

繞軌一圈時間：100.26分鐘

由於衛星設置多光譜觀察、對地觀察範圍大、數據信息收集快，並宏觀、直觀，因此，特別有利於動態和快速觀察地球地面信息。該衛星在中國國民經濟的主要用途是：其圖像產品可用來監測國土資源的變化，每年更新全國利用圖；測量耕地面積，估計森林蓄積量，農作物長勢、產量和草場載蓄量及每年變化；監測自然和人為災害；快速查清洪澇、地震、林火和風沙等破壞情況，估計損失，提出對策；對沿海經濟開發、灘塗利用、水產養殖、環境污染提供動態情報；同時勘探地下資源、圈定黃金、石油、煤炭和建材等資源區，監督資源的合理開發。它將在中國國民經濟中發揮強有力的作用。

資源一號衛星也是中國空間事業對外合作的一個窗口，它將進一步推動在航天領域方面中國和國際的交流與合作。

資源一號衛星是顆三軸穩定，太陽同步軌道衛星。衛星包括有效載荷和服務系統兩部分，共由十五個分系統組成。衛星總質量為1540千克。星體為長方體，採用單翼太陽電池 陣，本體外形尺寸為2000×1800×2250立方毫米。飛行狀態尺寸2000×8440×3215立方毫米。星體採用分艙設計。結構分系統有結構壁板、承力筒、星箭對接艙、大支架、太陽電池陣的基板和展開機構等組成。服務艙有姿軌控、S波段測控、超短波測控、星上數據管理、電源和熱控等六個分系統。電源採用太陽電池加鎘鎳蓄電池方案。衛星姿態控制採用高精度的對地指向三軸穩定和太陽電池陣對日定向跟蹤和軌道調整方案。它由測量、控制和執行等三類設備組成。測控由四個獨立通道（超短波和S波段）組成，具有測速、測距和測角功能，用測距音可單站定軌。星上數據管理和測控在地面網站的配合下，完成衛星的跟蹤測軌、遙控、遙測和其他管 理任務。由於衛星在地球地面站視場較小，數據管理分系統採用星上計算機來管理收發的數據，衛星在故障時能“智能化”處理。熱控以被動式溫控為主，電加熱主動溫控為輔的方案。有效載荷艙有CCD相機、紅外掃描儀（也稱紅外相機）、寬視場相機、圖像數據傳輸、空間環境監測和星上數據收集（DCS）等分系統。CCD相機有藍、綠、紅、近紅外和全色等五個光譜段，採用推掃式成像技術獲取地球圖像信息。它只在白天工作，並有側視功能（±32°）紅外掃描儀有可見光、短波紅外和熱紅外共四個譜段，採用雙向掃描技術獲取地球圖像信息，它可晝夜成像。寬視場相機具有紅光和近紅外譜段，由於掃描輻寬達890千米，因而五天內可對地球覆蓋一遍。三台遙感器的圖像數據傳輸均採用X頻段。CCD相機數據傳輸分二個通道，紅外掃描儀和 寬視場相機共用第三個數據傳輸通道。圖像數據經編碼、調製、變頻和功放由天線發射出射頻信號，在衛星經過地面站上空時，被地面站接收。星上數據收集分系統利用地面設置的幾百個數據收集平台（DCP）收集的水文和氣象數據，通過星上轉發器實時地傳送到地面接收站。衛星將用長征四號乙火箭在太原衛星發射中心發射。資源衛星應用中心負責中國地面應用的總體工作。