２０世紀(jì)中國(guó)的航天器

李大耀

中國(guó)自20世紀(jì)50年代末期開(kāi)始進(jìn)行航天器技術(shù)的預(yù)先研究，于60年代中期轉(zhuǎn)入研制人造地球衛(wèi)星（以下簡(jiǎn)稱人造衛(wèi)星或衛(wèi)星），并在90年代初期決定發(fā)展載人飛船。

20世紀(jì)是中國(guó)開(kāi)始研制航天器并取得舉世矚目成就的世紀(jì)。在20世紀(jì)，已發(fā)射的中國(guó)研制的航天器（含中國(guó)和外國(guó)聯(lián)合研制的2顆衛(wèi)星）可以分為10類(lèi)、27種，累計(jì)發(fā)射的航天器數(shù)量為59個(gè)（58顆人造衛(wèi)星和1艘試驗(yàn)飛船），發(fā)射成功率為831％，返回成功率為947％。

已發(fā)射的中國(guó)航天器簡(jiǎn)況

已發(fā)射的中國(guó)航天器有以下10類(lèi)：空間物理探測(cè)衛(wèi)星，返回式遙感衛(wèi)星，氣象衛(wèi)星，資源衛(wèi)星，通信廣播衛(wèi)星，導(dǎo)航衛(wèi)星，技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，微小衛(wèi)星，模擬衛(wèi)星和試驗(yàn)飛船。

空間物理探測(cè)衛(wèi)星用于進(jìn)行近地空間環(huán)境探測(cè)，包括：“實(shí)踐”1號(hào)（代號(hào)SJ－1，見(jiàn)題圖）衛(wèi)星，“實(shí)踐”2號(hào)（代號(hào)SJ－2）衛(wèi)星，“實(shí)踐”2號(hào)甲（SJ－2A）衛(wèi)星，“實(shí)踐”2號(hào)乙（代號(hào)SJ－2B）衛(wèi)星，“實(shí)踐”4號(hào)（代號(hào)SJ－4）衛(wèi)星，“實(shí)踐”5號(hào)（代號(hào)SJ－5）衛(wèi)星，氣球式衛(wèi)星“大氣”1號(hào)（代號(hào)DQ－1）和“大氣”2號(hào)（代號(hào)DQ－2）。也可以把中國(guó)的第一顆人造地球衛(wèi)星——“東方紅”1號(hào)（代號(hào)DFH－1）衛(wèi)星納入該類(lèi)衛(wèi)星中，因?yàn)镈FH－1衛(wèi)星原定的任務(wù)為空間物理探測(cè)（后改為播放《東方紅》樂(lè)曲）。這些衛(wèi)星都是重量在幾百公斤以下的小衛(wèi)星，有的還兼做航天器新技術(shù)試驗(yàn)和太空環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)。它們的運(yùn)行軌道視任務(wù)不同和運(yùn)載火箭運(yùn)載能力不同而異，有的為低高度橢圓軌道，有的為低高度圓形太陽(yáng)同步軌道，有的為地球靜止軌道的轉(zhuǎn)移軌道。

返回式遙感衛(wèi)星為沿太空軌道執(zhí)行對(duì)地觀測(cè)任務(wù)后，其返回艙需返回地面的衛(wèi)星，包括：返回式O型遙感衛(wèi)星（代號(hào)FSW－O ），返回式Ⅰ型遙感衛(wèi)星（代號(hào)FSW－1）和返回式Ⅱ型遙感衛(wèi)星（代號(hào)FSW－2）。其中。FSW－O 又有01批狀態(tài)和02批狀態(tài)之分。這幾種返回式遙感衛(wèi)星都是以3軸穩(wěn)定，對(duì)地定向的姿態(tài)運(yùn)行于低高度的近圓形軌道。它們的初始軌道高度界于170～500公里，傾角界于57度～63度。星上的有效載荷主要為由1臺(tái)地物相機(jī)（用于對(duì)地面拍照）和1臺(tái)恒星相機(jī)（用于對(duì)星空攝影）等組成的可見(jiàn)光攝影系統(tǒng)，另外還包括搭載的一些微重力實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和其他器件。地物相機(jī)的種類(lèi)隨衛(wèi)星任務(wù)的不同而異，F(xiàn)SW－O的地物相機(jī)為棱鏡掃描式全景相機(jī)，（02批衛(wèi)星還裝有1臺(tái)CCD試驗(yàn)相機(jī)）。FSW－1的地物相機(jī)為畫(huà)幅式測(cè)量相機(jī)，F(xiàn)SW－2的地物相機(jī)為節(jié)點(diǎn)式全景相機(jī)。

氣象衛(wèi)星用于進(jìn)行氣象觀測(cè)，包括：“風(fēng)云”1號(hào)（代號(hào)FY－1）衛(wèi)星和“風(fēng)云”2號(hào)（代號(hào)FY－2）衛(wèi)星。其中，F(xiàn)Y－1衛(wèi)星以3軸穩(wěn)定、對(duì)地定向的姿態(tài)運(yùn)行于低高度的圓形太陽(yáng)同步軌道，有01批狀態(tài)和02批狀態(tài)之分。01批衛(wèi)星的運(yùn)行軌道高度為901公里、星上裝載的遙感器為2臺(tái)5譜段通道的可見(jiàn)光－紅外掃描輻射計(jì)。02批衛(wèi)星的運(yùn)行軌道高度為870公里、星上裝載的遙感器為2臺(tái)10譜段通道的可見(jiàn)光－紅外掃描輻射計(jì)（既可觀測(cè)氣象參數(shù)，又可探測(cè)海洋水色）。FY－2衛(wèi)星以雙自旋穩(wěn)定方式運(yùn)行于地球靜止軌道，星上裝載的遙感器為1臺(tái)3譜段通道（1個(gè)可見(jiàn)光，1個(gè)紅外，1個(gè)水汽）的多光譜掃描輻射儀。

資源衛(wèi)星用于勘測(cè)和研究地球資源等領(lǐng)域，包括“資源”1號(hào)（代號(hào)ZY－1）衛(wèi)星和“資源”2號(hào)（代號(hào)ZY－2）衛(wèi)星。其中，ZY－1衛(wèi)星由中國(guó)空間技術(shù)研究院和巴西空間研究院聯(lián)合研制。該衛(wèi)星以3軸穩(wěn)定、對(duì)地定向的姿態(tài)運(yùn)行于高度778公里的太陽(yáng)同步軌道。星上裝載的遙感器為1臺(tái)4譜段通道的紅外相機(jī)（即可見(jiàn)光－紅外多光譜掃描儀）、1臺(tái)5譜段通道的可見(jiàn)光CCD（電荷耦合器件）相機(jī)（以上2種相機(jī)由中國(guó)負(fù)責(zé)研制）和1臺(tái)2譜段通道的寬視場(chǎng)成像儀（此儀器由巴西負(fù)責(zé)研制）。ZY－2衛(wèi)星裝載新型遙感器，主要用于進(jìn)行國(guó)土普查、城市規(guī)劃、作物估產(chǎn)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)和空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)等項(xiàng)領(lǐng)域。

通信廣播衛(wèi)星（簡(jiǎn)稱通信衛(wèi)星）用于進(jìn)行通信廣播，包括“東方紅”2號(hào)（代號(hào)DFH－2）衛(wèi)星，“東方紅”2號(hào)甲（代號(hào)DFH－2A）衛(wèi)星，“東方紅”3號(hào)（代號(hào)DFH－3）衛(wèi)星和“中星”22號(hào)（代號(hào)ZX－22）衛(wèi)星。它們都運(yùn)行于地球靜止軌道。其中，DFH－2衛(wèi)星采用雙自旋穩(wěn)定，只裝2臺(tái)C波段通信轉(zhuǎn)發(fā)器，分試驗(yàn)型和實(shí)用型。試驗(yàn)型衛(wèi)星使用喇叭形全球波束通信天線，實(shí)用型衛(wèi)星使用拋物面形通信天線；DFH－2A衛(wèi)星也采用雙自旋穩(wěn)定，但裝載4臺(tái)C波段通信轉(zhuǎn)發(fā)器，其通信天線同實(shí)用型DFH－2衛(wèi)星；DFH－3衛(wèi)星采用3軸穩(wěn)定，裝載24臺(tái)C波段通信轉(zhuǎn)發(fā)器，能同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)6路彩色電視節(jié)目和15000路雙向電話；ZX－22衛(wèi)星為DFH－3衛(wèi)星的后繼星，是在DFH－3衛(wèi)星的基礎(chǔ)上研制的。

導(dǎo)航衛(wèi)星用于進(jìn)行導(dǎo)航定位，已發(fā)射了用于區(qū)域性導(dǎo)航的“北斗”號(hào)（代號(hào)BD）導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星。

技術(shù)試驗(yàn)（代號(hào)JS）衛(wèi)星用于進(jìn)行航天器新技術(shù)試驗(yàn)，除專門(mén)用此名稱的衛(wèi)星外，未進(jìn)入地球靜止軌道的轉(zhuǎn)移軌道的1顆試驗(yàn)型DFH－2衛(wèi)星和1顆DFH－2A衛(wèi)星也曾被稱為通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。

微小衛(wèi)星為質(zhì)量不大于50公斤的衛(wèi)星，“航天清華”1號(hào)（代號(hào)HTQH－1）衛(wèi)星屬于此范疇。該衛(wèi)星由清華大學(xué)、中國(guó)航天機(jī)電集團(tuán)公司和英國(guó)薩里大學(xué)聯(lián)合研制，可用于通信、遙感和科學(xué)研究等領(lǐng)域，并已搭載俄羅斯運(yùn)載火箭發(fā)射升空。

模擬（代號(hào)MN）衛(wèi)星主要用于模擬將發(fā)射的衛(wèi)星的質(zhì)量特性，一般作為運(yùn)載火箭首次飛行試驗(yàn)的配重星。

試驗(yàn)飛船用于對(duì)載人飛船技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，已發(fā)射了無(wú)人狀態(tài)的“神舟”號(hào)（代號(hào)SZ）試驗(yàn)飛船。

表1給出了各時(shí)期中國(guó)航天器發(fā)射情況的分析，表2列出已發(fā)射的中國(guó)大多數(shù)航天器的主要性能，表3對(duì)各時(shí)期中國(guó)航天器發(fā)射情況進(jìn)行了匯總。

“九五”計(jì)劃期間中國(guó)航天器的進(jìn)展

“九五”計(jì)劃期間，是中國(guó)航天器研制、試驗(yàn)戰(zhàn)線抓住機(jī)遇、大力發(fā)展、創(chuàng)造輝煌、迎接挑戰(zhàn)的5年。

從表1以及表3可見(jiàn)，與其他各五年計(jì)劃期間的情況相比，“九五”計(jì)劃期間中國(guó)航天器技術(shù)取得的進(jìn)展具有以下幾個(gè)明顯的特點(diǎn)。

發(fā)射的航天器類(lèi)型最多，共有8類(lèi)。它們分別為：空間物理探測(cè)衛(wèi)星，返回式遙感衛(wèi)星，氣象衛(wèi)星，資源衛(wèi)星，通信衛(wèi)星，導(dǎo)航衛(wèi)星，微小衛(wèi)星和試驗(yàn)飛船。

發(fā)射的航天器品種最多，共有11種，分別為：SJ－5衛(wèi)星，F(xiàn)SW－2，F(xiàn)Y－1衛(wèi)星（02批），F(xiàn)Y－2衛(wèi)星，ZY－1衛(wèi)星，ZY－2衛(wèi)星，DFH－3衛(wèi)星，ZX－22衛(wèi)星，BD試驗(yàn)型衛(wèi)星，HTQH－1衛(wèi)星和SZ試驗(yàn)飛船。

首次發(fā)射的航天器類(lèi)型最多，達(dá)4類(lèi)，分別為：資源衛(wèi)星，導(dǎo)航衛(wèi)星，微小衛(wèi)星和試驗(yàn)飛船。

首次發(fā)射的航天器品種最多，有9種，分別為：SJ－5、FY－1（02批）、FY－2、ZY－1、ZY－2、ZX－22、BD（試驗(yàn)型）、HTQH－1衛(wèi)星和SD試驗(yàn)飛船。

首次發(fā)射成功的航天器品種數(shù)最多，達(dá)10種。除上一小段所列舉的9種航天器外，還有DFH－3衛(wèi)星也首次取得發(fā)射成功。

發(fā)射成功率達(dá)到100％。發(fā)射的13個(gè)航天器均進(jìn)入預(yù)定軌道。

發(fā)射的衛(wèi)星性能好、壽命長(zhǎng)。它們的設(shè)計(jì)指標(biāo)大多瞄準(zhǔn)20世紀(jì)80年代末期或90年代初期國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平，由此使中國(guó)在幾個(gè)重要的衛(wèi)星領(lǐng)域躍上了一個(gè)新臺(tái)階。

不載人的試驗(yàn)飛船按預(yù)定計(jì)劃安全返回地面，表明載人飛船技術(shù)取得階段性重大突破，這也為使我國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握該項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家打下了良好的基礎(chǔ)。 責(zé)任編輯：趙 然■