2020年4月24日是一个特别值得纪念的日子。50年前的这一天，中国第一颗人造地球卫星东方红一号升空，我国成为世界上第五个能自行研制和发射卫星的国家，中华民族探索太空的序幕由此拉开。

人造地球卫星的社会效益、经济效益和国防效益都非常高。50年来，我国大力发展人造地球卫星事业和产业，中国人造地球卫星无论在数量和种类上，还是在技术和应用上，都取得了日新月异的发展，有的已达到世界先进水平，形成了通信广播、导航定位、对地观测、空间科学与技术试验四大系列，有些已成为我国重要的空间基础设施。

从东方红一号到东方红五号

50年前，一首熟悉的《东方红》乐曲响彻太空，中国成为世界上第五个用自制火箭发射国产卫星的国家。东方红一号由此成为我国卫星事业发展的开端。

当时，科研人员面对的最大挑战就是用最简陋的设备实现中国第一个太空使命。1970年4月24日，东方红一号按计划时间成功发射升空，开创了中国航天的新纪元。从卫星上传来的《东方红》乐曲让全世界听到了中国卫星的声音。这段留在一代人记忆中的旋律，是科研人员用电子振荡模拟出来的，乐曲信号通过东方红一号的短波发射系统传递到地面接收站，再广播至全国。

东方红一号发射成功后不久，通信部门就迫切希望中国的通信卫星及早问世，以改变中国通信技术落后的状况。为此，1970年6月，中国运载火箭技术研究院和中国空间技术研究院分别组织队伍，开展了运载火箭及通信卫星新技术的研究。

经过几年的方案探索和可行性研究，1975年，中国空间技术研究院确定选用静止轨道试验通信卫星的方案。在解决了一系列关键技术之后，1984年4月8日，我国成功发射携带两台C频段转发器的首颗通信卫星东方红二号，迈出了中国通信卫星的第一步。此后，我国又发射多颗采用东方红二号小容量自旋稳定平台的通信卫星，大大改变了当时我国边远地区收视难、通信难的状况。

研制中容量通信卫星东方红三号，是中国通信卫星发展的第二步。随着时间的推移，采用东方红二号平台的通信卫星已不能满足中国卫星通信事业迅速发展的需要。1986年，我国正式启动第二代通信卫星——东方红三号的研制工作。1997年5月12日，东方红三号成功发射，它装载了24台C频段转发器，采用了许多当时的新技术，使中国通信卫星水平一下子跨越了20年。

为适应地球静止轨道卫星向高可靠、长寿命、大容量发展的趋势，在国家支持下，中国空间技术研究院在“九五”期间重点开展了东方红四号大容量平台的技术开发工作。作为我国第三代地球静止轨道卫星平台，它具有输出功率大、承载能力强、服务寿命长等特点，现已发射多颗采用这种大容量平台的通信卫星，目前一颗采用东方红四号平台的卫星最多装载转发器数量达到46台。

利用东方红三号、四号平台，我国还先后研制、发射了两代数据中继卫星、首颗移动通信卫星、首颗高通量卫星和首颗电视直播卫星，以及“北斗”导航卫星和嫦娥一号、二号月球探测器。目前，我国正在试验东方红五号超大容量平台。该平台重量、功率、在轨寿命等关键性能指标较此前有了跨越式提升，将填补我国大型卫星平台型谱的空白，达到国际先进水平，可满足未来20年大容量卫星应用需求。

左：位于酒泉卫星发射中心的东方红一号卫星发射塔架（2016年4月15日摄）。 新华社发

“中国造”卫星闪耀苍穹

应用卫星直接为国计民生和国防建设等服务，我国研制和发射了较多、较先进的应用卫星。目前，我国发展了通信、遥感、导航三类应用卫星。

第一大类是通信卫星，以东方红系列卫星为主。第二类是有“千里眼”之称的遥感卫星。它们站得高、看得远，应用十分广泛，又分为陆地卫星、气象卫星和海洋卫星三种。

在陆地卫星方面，返回式遥感卫星是中国最早的应用卫星。此类卫星的研制工作始于1966年。在攻克了卫星姿态控制技术、卫星再入防热技术和卫星回收技术等一道道难关后，我国先后有24颗返回式遥感卫星入轨，23颗回收。

“高分”系列卫星是我国“高分”专项的重要组成部分，旨在建设中国自主的陆海空高分辨率对地观测系统，大幅提高中国自主对地观测信息获取能力。该系列卫星覆盖了从全色、多光谱到高光谱，从光学到雷达，从太阳同步轨道到地球同步轨道等多种类型，构成了一个具有高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率能力的对地观测系统。今年，它们在监测新冠疫情、西昌火灾等事件中发挥了重要作用。

此外，我国还先后研制和发射了“资源”“环境”“天绘”“遥感”等遥感卫星，以及吉林1号、高景1号等多颗商用遥感卫星，最高分辨率达到0.5米。

在气象卫星方面，我国于1988年发射了第一颗极轨气象卫星——风云1号A星，1997年发射了中国第一颗地球静止轨道气象卫星——风云2号B星，成为世界上第三个同时拥有极轨气象卫星和静止气象卫星的国家。

迄今为止，我国已成功发射17颗“风云”气象卫星，其中7颗在轨稳定运行。第二代极轨气象卫星风云三号和第二代静止气象卫星风云四号都达到了世界先进水平，大大提高了气象预报的准确性。此外，我国还发射了首颗全球大气二氧化碳观测科学实验卫星。

在海洋卫星方面，自2002年发射中国第一颗海洋卫星——海洋1号A水色卫星以来，我国现已发射三颗海洋1号水色卫星、两颗海洋2号海洋动力环境卫星和一颗“中法海洋卫星”。水色卫星主要为海洋生物资源开发与利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源调查与开发等领域服务。海洋动力环境卫星在海洋防灾减灾、海洋环境预报、海洋资源开发、海洋科学研究及国际合作等领域发挥重要作用。“中法海洋卫星”首次实现海风和海浪同步观测。

试验先锋与科学“新星”崛起

卫星技术非常复杂，经常采用许多新概念、新技术、新材料等，故而在实践中一般会先发射技术试验卫星进行相关技术验证，待成熟后再发射业务卫星，以保证卫星业务的正常运行。

我国发射过多颗“实践”系列卫星即属于技术试验卫星。在任务早期，它们具有空间物理探测和新技术试验双重使命，后来的“实践”系列则主要集中于新技术试验。例如，2012年发射的实践9号，主要用于卫星长寿命、高可靠、高精度、高性能、国产核心元器件和卫星编队及星间测量与链路等试验。2016年，我国发射的“脉冲星试验卫星”是世界首颗尝试、验证脉冲星导航技术体制可行性的卫星，所试验的技术可用于未来航天器的自主导航，并为深空探测器导航奠定基础。2018年，我国发射张衡一号电磁监测试验卫星，用于研究“地震预报”这一世界难题。

随着我国经济、科技的迅速发展，从“十二五”起，我国开始发展科学卫星，实施空间科学战略性先导科技专项，现已发射了多颗科学卫星。

2015年，我国发射第一颗天文卫星——“悟空”暗物质粒子探测卫星。它是目前观测能段范围最宽、能量分辨率最优的空间探测器，而且成本较低。

2016年4月，我国发射首颗微重力科学实验卫星实践10号。它是我国单次搭载空间实验项目最多的卫星，开展六大领域19项实验，专门用于微重力科学和空间生命科学空间实验研究，有些尚属世界首次。

2016年8月，我国发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”。它在国际上首次在空间大尺度下完成了星地自由空间量子纠缠分发、量子隐形传态等具有重要科学意义的实验。

2017年，我国发射第一颗X射线天文卫星“慧眼”硬X射线调制望远镜。它曾在2017年10月参与监测中子星并合产生的引力波。

2019年8月，我国首颗空间引力波探测技术实验卫星成功发射。这颗微重力技术实验卫星后来被正式命名为“太极一号”，并于2019年9月20日顺利完成第一阶段在轨测试任务。

【相关链接】中国人造卫星技术发展三阶段

技术准备阶段（1956年-1970年）

开展卫星的基础研究工作，并为研制卫星进行技术上、工程上和组织上的准备工作。1970年4月24日，成功发射中国第一颗人造地球卫星东方红一号，开创了中国航天的新纪元。

中国第一颗海洋卫星海洋一号

技术试验阶段（1971年-1984年）

主要研制、发射和运行返回式遥感卫星、试验性通信卫星和科学探测与技术试验卫星。1975年11月26日,首次发射并回收了返回式遥感卫星。1984年4月8日发射并运行成功第一颗东方红二号通信卫星。在试验阶段，中国还研制和成功发射了7颗不同类型的空间科学与技术试验卫星。

高分三号是世界上成像模式最多的合成孔径雷达卫星

工程应用阶段（1985年至今）

我国卫星工程从技术试验走向工程应用，四大系列卫星相继投入使用。起初是以卫星业务运行试验为主的卫星业务初步运行阶段，那时卫星类型少、寿命短、故障多。从2000年起，进入卫星业务全面运行阶段，此后不仅卫星类型和数量多，“含金量”也大大提高。例如，遥感卫星由回收型发展为传输型，通信卫星由自旋稳定、小容量发展为三轴稳定、大容量。

我国首颗天文卫星——“悟空”暗物质粒子探测卫星 

作者：庞之浩，全国空间探测技术首席科学传播专家

编辑：张鹏

责任编辑：唐闻佳

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