我国航天技术的重大突破 [复制链接]

第5版()
专栏：

我国航天技术的重大突破
北京航空学院院长 曹传钧
在欢庆我国同步通信卫星发射成功的时候，我愿向读者简要地介绍一下通信卫星的知识，并且谈一谈这一技术成就的意义。
通信卫星是能够接收和转发无线电信号、起通信中继站作用的人造地球卫星。本来，沿任何轨道环绕地球运转的卫星，只要装有必要的无线电信号接收和转发装置，就能作为通信卫星使用。例如：1962年7月10日美国发射的一颗卫星，在九千公里的高空，以5小时16分的周期环绕地球运转，就起了无线电通信中继站的作用。但是，由于这种卫星运转周期与地球自转周期不相等，它对于地面站没有固定的相对位置，即从地面上看去它是活动的，因而只能在一部分时间内转发通信。借助于这种卫星来实现地面站之间的通信是不方便的，效率也不高，实用价值不大。目前，在世界上得到广泛应用的通信卫星是在地球赤道平面内，在三万五千八百六十公里的高空上运转的“同步卫星”。这种卫星的运转与地球的自转不仅方向相同，而且运转周期也相等，也就是说卫星与地球“同步”地运动，因而从地面上看去，卫星好象是“静止地”悬挂在高空。世界上第一颗同步通信卫星是美国于1963年7月26日发射的。
一颗同步卫星的通信覆盖面积大约为地球表面面积的40％。象我国这样一个幅员辽阔的国家，只要拥有一颗位置适宜的同步卫星就足以保证全国范围内的通信。在赤道平面内每相隔120°均匀地布置三颗同样的同步卫星，它们就能覆盖地球的几乎全部表面（除了北极和南极附近的两块很小的近似三角形的“盲区”以外），并且有三块相当大的西瓜皮状的地区是重叠覆盖（即同时被两颗卫星所覆盖）的地区，这样就能实现几乎全球范围内的通信。
发射同步卫星的运载火箭不仅必须装有非常强大的火箭发动机，而且必须具有比普通卫星运载火箭高得多的控制精度，因为如果在火箭发动机工作结束时通信卫星所具有的高度、速度大小和速度方向这三项之中任何一项稍有误差，就不能完成现代通信卫星的使命。此外，通信卫星的位置（即所处的地理经度）也必须符合预定位置。由此可见，把卫星准确地运送到指定位置的同步轨道上是一个难度非常大的精确多维控制问题。现在，我国已经发射成功，标志着我国的航天技术，其中包括火箭发动机及其燃料、火箭的结构及其材料、飞行自动控制技术、电子技术等，朝着世界先进水平又胜利地迈进了一大步。这是我国航天技术的重大突破。
通信卫星本身也是一个非常复杂和精密的电子—机械系统。为了保证正常工作，它至少应包括：纠正由各种干扰因素造成的位置飘移和姿态偏离，维持卫星正确位置和姿态的自动控制和稳定系统；保证与地面站或其它卫星进行联络的天线系统；接收从地面站发来的微波信号，将它放大后以另一频率转发到另一地面站的高灵敏度空间转发系统；供给各系统工作的、由太阳能电池和化学电池组成的电源系统，等等。
通信卫星的发射为我国通信事业的现代化开拓了极其广阔的前景。因为，利用通信卫星和足够数量的地面站，就可以在全国范围内（包括边远地区）迅速地传送电话、电报、传真图片、广播节目和电视节目等。还有可能通过通信卫星建立计算机网络，从而提高计算机的利用率。利用通信卫星加上可靠的保密设施，进行军事上的联络和指挥也是很有效的。此外，通信卫星还能为船只和飞机的导航和救援工作服务。通信卫星不仅能用于地面站之间的通信，还能用于地面站与宇宙飞船之间以及地面站与其它卫星之间的通信。（附图片）
载着试验通信卫星的大型运载火箭，竖立在发射塔架上。　
新华社记者　杨武敏摄