东方红一号：中国第一颗卫星
1957年秋，前苏联发射世界上第一颗人造地球卫星成功，紧接着在1958年初春，美国也发射了自己的第一颗人造地球卫星：这引起了全世界人民的关注。正是在这个时候，我国著名地球物理学家赵九章，向政府提出了研制中国人造地球卫星的建议。当时的毛泽东主席对这个建议很重视，并在中共八由届二中全会上说：“我们也要搞人造卫星。”
中国卫星研制工作开始于上世纪世纪50年代末期，是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后、国家财力有限的条件下发展起来的。为了使中国人造卫星早日上天，中国科学院组织我国著名科学制订了一个分三步走的发展规划：第一步，实现卫星上天；第二步，研制回收型卫星；第三步，发射同步通信卫星。
当时不但国家工业基础薄弱，世界各国还对我进行技术封锁，加上当时我国又处于自然灾害和人为灾害频发的动荡时期，因此，科学研制工作在异常艰难和曲折中进行。但是中国是个社会主义国家，其最大的优越性就是能够做到大力协同。只要国家出面，把全国各部门的优势集中起来，我国的通信卫星就有条件、有基础、有能力搞上去。
1970年4月24日，“东方红”一号卫星从中国西北酒泉卫星发射中心发射升空。卫星为近似球形的72面体，质量173千克,直径约1米、采用自旋姿态稳定方式，转速为120转/分，外壳表面由按温度控制要求经过处理的铝合金为材料，球状的主体上共有四条2米多长的鞭状超短波天线，底部有连接运载火箭用的分离环。卫星升空后的飞行轨道为近地点439公里、远地点2384公里、轨道平面和地球赤道平面为倾角68.5度的近地椭圆轨道，运行地球一圈周期为114分钟，“东方红一号”卫星除了装有试验仪器外，同时还以20.009兆赫的频率发射《东方红》音乐。“东方红”一号卫星肩负的主要任务是进行卫星技术试验、探测电离层和大气层密度。设计工作寿命20天(实际工作寿命28天)，期间把遥测参数和各种太空探测资料传回地面，至同年5月14日停止发射信号。
在《东方红》乐曲响彻浩瀚宇宙的同时，所有炎黄子孙都深深感受到自豪与光荣，中国也开始向技术更新、技术更全面、应用内容更广泛的新型卫星方面开始全面进军。
东方红二号：中国第一代通讯卫星
1972年2月21日，美国总统尼克松首次访华和随后日本首相访华时带来的卫星通讯地面站，引起了中国科学家对卫星通讯的兴趣。当时周恩来总理与尼克松的会谈实况经过美国的通讯卫星同步转播到美国的千家万户，确实引起了周总理的极大兴趣，在他的努力下，两位外国首脑的卫星地面站都留在了中国，以供中国通讯科学家研究之用。但是周总理最后不无遗憾地说了一句：“可惜的是，天上现在还没有我们中国的通信卫星！”
可中国的科技专家自“文革”开始以来，大都蹲在牛棚里写检查，却根本没有机会见到如此先进发达的卫星通信设备。有几个科学家不甘于中国卫星通讯严重落后于世界的现状，集体上书有关部门，《关于建设我国卫星通信的建议》几经曲折进入中南海。1974年9月30日，国家计委、国防科委联合起草了《关于发展我国通信卫星问题的报告》的讨论稿。国务院有关部、委和军队有关部门又对此报告作了三次讨论和修改。1975年3月31日，中央军委召开第八次常委会。会议由军委副主席叶剑英主持，邓小平出席了会议。会上，委员们对国家计委和国防科委上报的《关于发展我国通信卫星问题的报告》进行了热烈的讨论通过，并决定马上请示中央。由于中央军委批准这个报告的日期是1975年3月31日，故将中国发射通信卫星这一工程，称为“331工程”。
1984年4月8日,我国成功发射了第一颗静止轨道试验通信卫星──在西昌卫星发射中心由长征三号火箭发射“东方红”二号，使中国成为世界上第五个自行发射地球静止轨道通信卫星的国家。“东方红”二号卫星由中国空间技术研究院研制，主体为圆柱形，高3.6米，直径2.1米，质量为441千克。星上有2个C波段转发器，可在每天24小时内进行全天候通信，包括电话、电视和广播等各项通信试验，开始了用我国自己的通信卫星进行卫星通信的历史。该卫星采用地球同步轨道，能覆盖中国全境及周围一些地区。卫星采用自旋稳定，其设计寿命为4.5年。通过“东方红”二号，一举实现了覆盖全国的信号传输，解决了军用通信和远洋船只的通信问题，彻底改变了边远地区通信落后的状况。
1986年2月1日，在西昌卫星发射中心由长征三号火箭发射了东方红二号实用通信广播卫星，和试验卫星相比，该卫星提高了波束的等效辐射功率，使通信地球站的信号强度明显提高，接收的电视图像质量大为改善，传输质量得到改善，达到两个频道电视转播和1000路电话传输能力，卫星设计寿命3年。
1988年3月7日发射的“东方红”二号A卫星是“东方红”二号卫星的改型星，这是我国首次研制成功的实用通信广播卫星，该星有4个C波段转发器，可以传输4路彩色电视信号和3000路的电话传输能力。通过“东方红”二号A卫星，全国有几亿人通过数千个地面接收站收看电视节目，大大改善了我国的通信和广播电视传输条件。“东方红”二号A卫星采用抛物面通信天线，置于星体上部，采取机械消旋装置，以保持通信卫星天线始终定向地球，表面贴有近2万片太阳能电池片以提供卫星工作的电源。
1988年12月22日,1990年2月4日又成功发射了两颗“东方红”二号甲通信卫星，但是第四颗星由于运载火箭第三级故障而未能进入预定轨道。至此，全部五颗“东方红二号”通讯卫星发射完毕，解决了中国通讯卫星“有”与“无”的问题。但是这代通讯卫星由于是中国的实验性质的通讯卫星，因此，在转发器数量、转发能力、使用工作寿命等方面，与国外差距较大。同时期国外的通讯卫星，已经达到了转发器24个，使用寿命都超过了10年。
东方红三号：中国卫星通讯的中坚
进入80年代，世界各国在太空领域的角逐日益白热化。自1986年2月中国第一颗实用通信广播卫星发射成功以来，我国共成功发射了5颗通信卫星，共14个转发器。到90年代初期，这5颗卫星的寿命全部到期，为了保证国内的通信和电视传输，只得租用和购买外国的卫星应急。
同时，国外卫星通信事业发展迅速，最先进的通信卫星的容量在80年代中期已达到24个转发器，工作寿命长达8年以上，而我国的东方红二号甲卫星上只有4个转发器。截止到1988年全世界已发射近900颗通信卫星，其中200多颗是民用地球静止轨道卫星，而属于中国的，仅有5颗……在经历了围绕着广播通信卫星的发展方向和前途命运和近4年的“买星还是造星”之争后，1986年3月31日，国务院正式批准了航天部关于研制东方红三号卫星的方案。
经过中国航天人8年的拼搏奋战，人们期盼已久的大容量、长寿命东方红三号通信卫星终于在1994年9月15日踏上了去西昌卫星发射中心的征程，并于11月30日顺利升空。卫星经过多次成功的变轨飞行后进入36000公里的地球同步轨道后，由于泄漏造成燃料耗尽，未能成功定点。
卫星专家和设计师们用了整整两年时间对故障进行了认真的分析和模拟仿真试验，确定了故障发生的原因和部位，采取了各项措施，进行了彻底的改进，更换了不可靠的部件和器件，进行了全星热试车考核。为进一步提高卫星的可靠性，还根据其他型号所反馈的质量信息，举一反三开展全面的质量复查，杜绝一切隐患，确保卫星质量。第二颗星于1996年11月出厂，在西昌卫星发射中心完成了多次技术区、发射区的各种检测，于1997年5月12日发射升空，并于5月20日定点成功。
该星比东方红二号甲卫星有了新的技术跃进，采用三轴稳定方式，装有24个C频段转发器，卫星设计工作寿命8年以上。东方红三号通信广播卫星已纳入中国卫星通信业务系统，主要用于电话、数据传输、电视传输等。该星的发射成功和投入使用，极大地缓解了国内通信卫星市场转发器短缺的矛盾，仅公众通信一项，每年就可以节省数千万美元。“东方红”三号卫星是我国新研制的一种中容量广播通信卫星，采用全三轴姿态稳定技术、双组元统一推进技术、碳纤维复合材料结构等先进技术,是中国当时发射的通信卫星中,性能最先进、技术最复杂、难度最大的卫星,达到了国际同类卫星的先进水平。“东方红”三号卫星卫星改善了我国的国际通信以及西部边远山区的通信状况。目前“东方红”三号的服务舱部分已设计成公用平台,加上不同的有效载荷即可组成各类功能的卫星。
东方红三号卫星在轨运行期间，设计人员一直对其精心“呵护”，日夜监视着卫星的电源切换，收集数据，随时排除异常状况，使卫星经受住了太阳风暴、流星雨、黑子大爆发等恶劣空间环境的严峻考验，保证了卫星的正常运行；同时积累了大量的卫星运行经验，为后续星的改进设计、提高卫星的可靠性打下了坚实基础。2000年先后发射的中星22号、鑫诺三号、嫦娥一号、北斗导航卫星等都采用了东方红三号卫星平台，至今均保持着良好的工作状态，证明“东三”卫星平台已经成熟，适用于各种用途的通信卫星，具有广阔的应用前景。该卫星项目还获得了国际科技进步一等奖。
东方红三号卫星是我国自行研制的新一代通信卫星，卫星设计瞄准了当时80年代的国际先进水平，但在历时十年的研制中，世界航天技术又有了迅猛的发展，这颗原来称为“大容量”的通信卫星已变成了“中容量”卫星。但是因为该星采用了许多世界先进技术，因此，东方红三号通信卫星的研制和发射成功，标志着我国通信卫星技术跨上了一个新台阶。卫星上所采用的许多先进技术和主要成果为今后研制更先进、更大容量的通信广播卫星奠定了技术基础。
东方红三号卫星的研制、发射和定点成功，对于缓解我国目前卫星通信的紧张状况，促进我国卫星通信事业的发展，提高我国在国际航天领域的威望，巩固我国在国际航天发射市场的地位都有十分重要的意义。
东方红四号：中国卫星通讯的未来
为加快我国自主研制通信卫星的市场竞争力，1998年新的国防科工委成立，即加紧开展新一代大型静止轨道卫星公用平台论证工作，在九五期间重点开展了大型地球静止轨道卫星公用平台（“东方红四号”平台）的技术开发工作，并取得了突破性进展。用了一年的时间，于2001年1月完成了预发展阶段任务，通过了国防科工委组织的专家评审，2001年10月国家正式批准“东方红四号”平台立项，2002年1月通过了转初样设计评审，正式转入初样研制阶段。2002年5月与鑫诺卫星公司签署了“鑫诺二号”（SINOSAT-2）卫星采购订货合同。“鑫诺二号”卫星的主要服务对象是我国大陆、港澳台地区的通信广播用户。该卫星使用我国正在研制的新一代大型静止轨道卫星公用平台，即东方红四号卫星平台，装载22路Ku频段大功率转发器，设计寿命15年，使用长征三号乙（CZ-3B）运载火箭由西昌卫星发射中心发射，整星指标和能力达到国际先进水平。
研制中的东方红四号卫星平台采用公用平台设计理念，坚持通用性、继承性、扩展性和先进性的原则，平台的性能与国际上同类卫星先进平台水平相当，设计寿命15年，适用于大容量通信广播卫星、大型直播卫星、移动通信、远程教育和医疗等公益卫星以及中继卫星等地球静止轨道卫星通信任务。它的研发成功将为我国通信广播卫星达到20世纪九十年代末国际通信广播卫星水平，实现跨越式发展奠定了基础。在突破了卫星总体设计优化、大型中心承力筒、大容量贮箱、卫星电源及控制技术、卫星可靠性、星上综合数据管理、大功率卫星热控、大型静止轨道卫星公用平台高压气瓶研制等12项关键技术后，东方红四号卫星公用平台于2001年10月正式转入工程研制阶段。与1997年5月发射的东方红三号通信卫星相比，东方红四号卫星平台能力大幅度提高，整星功率从1.7千瓦增加到10.5千瓦，为有效载荷提供的重量由220公斤增加到600公斤，卫星设计寿命由8年增加到15年，卫星起飞重量由2320公斤提高到5100公斤，卫星用推进剂充填量由1335公斤提高到3100公斤。研制中的东方红四号通讯卫星计划装载54个转发器，分别是38个C频段转发器和16个KU频段转发器，主要执行通信广播、电视直播等任务。
鑫诺二号卫星是东方红四号大平台的首发星，星上配置了22路Ku转发器，载荷重量430Kg，整星重量5100Kg，整星功率7.6KW。将向中国大陆和港澳台地区提供广播电视直播业务。对满足国民经济发展和提升国际竞争力具有重要意义。
2006年10月29日东四平台在西昌卫星发射中心由“长征”三号乙运载火箭成功发射升空，但是入轨后由于定点过程中出现技术故障致使太阳帆板二次展开机构没有预定展开，通信天线展开未能完成，无法提供通信广播传输服务，因而这次发射失败。
在东方红四号卫星平台基础上，中国与尼日利亚签署了“尼日利亚通信卫星一号”卫星整星出口项目。“尼星一号”项目是中国长城工业总公司在2004年通过国际公开竞标获得的第一个商业卫星在轨交付项目，也是中国研制的东方红四号卫星平台首次出口。“尼星一号”于2007年5月14日由长三乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空，7月6日向尼日利亚宇航局进行在轨交付，卫星向非洲地区提供电视转播和通信业务服务。但可惜的是，该星在北京时间2007年11月11日，因太阳翼故障，电能耗尽，卫星失效。这也就是说，由中国研制的东方红四号卫星平台，在两次发射后都以失败告终。但是，中国卫星的研究发展绝不会停止，经过改进后的东方红四号将会尽快再次发射。
正如中国长城工业总公司有关负责人所说的那样：“商业通信卫星项目系统庞大、技术复杂，是国际公认的高风险、高技术、高投资项目。持续发展的中国航天一定能够克服暂时困难，向国际客户提供稳定可靠的通信卫星。”
2005年11月2日中国长城工业总公司还与委内瑞拉科技部在委内瑞拉首都加拉加斯的总统府内签署了“委内瑞拉卫星”一号通信卫星(简称“委星一号”)项目合同。这颗“委星一号”与上述的“尼星一号”等10个在研和待立项出口型号，这标志着我国民用航天正全面进入国际市场。
结语
自上世纪50年代末期开始研制人造地球卫星以来，中国已经发展了四代通讯卫星，它标志着中国人民已有能力依靠自己的力量，涉足于卫星通信领域。近20余年来，中国卫星通信在研究、开发、制造和发射、运营等多领域，由于国家重视和国内科技人员、管理人员等各方面的共同努力，各项得到了长足的发展，为下一步加快发展奠定了坚实基础。我们坚信，随着中国开发探索宇宙的脚步越来越快，中国在卫星通讯领域的科技发展会逐步进入快车道！（陈光文）
本文来源：网易科技报道
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