2012年世界通信卫星发射纪录

刘进军

这是来自天边的纪录。2012年，世界各国共进行了78次航天发射，72次成功，4次失败，2次部分失败；共发射137个航天器，将130个航天器送入轨道，4颗卫星部分失败，3颗卫星发射失败。2012年，世界运载火箭发射成功率为92.3%，略高于2011年的92.85%；航天器入轨成功率为94.89%，高于2011年92.19%的水平。

2012年，世界通信卫星发射特点：1. 成就一般，不尽人意。2012年，世界各国共进行34次通信卫星发射或搭载发射，发射各类通信卫星43颗，以及各国大学生和公司研制的几颗微型、纤型、纳米型和立方体试验通信卫星。在各国的43颗通信卫星中，39颗成功，4颗部分成功，发射成功率仅为90.69%。

2. 有惊无险，丢失颜面。俄罗斯一直在向世界商业火箭和商业卫星方向努力。2012年8月6日，俄罗斯在拜科努尔航天中心发射“快车-MD 2”数据中继通信卫星和印尼的“科联电信-3”通信卫星。在入轨过程中，“质子-M/微风-M”运载火箭与“微风-M”推进器分离，但“微风-M”推进器的燃料供应舱可能发生损坏，提前18分钟关闭，将2颗卫星送入近地球静止轨道的错误轨道，最多属于部分成功。调查人员发现，“微风-M”上面级加压系统部分故障。

当天，俄罗斯宇航局宣告：在事故原因查清之前，俄罗斯“质子-M”火箭将停止发射。俄罗斯总理梅德韦杰夫下令改组俄罗斯联邦宇航局，迫使“质子-M/微风-M”运载火箭建造者、局长赫鲁尼切夫辞职，并宣布俄罗斯将在2015年前投资6500亿卢布发展火箭航天工业。

2012年12月8日，俄罗斯的“质子-M/微风-M”运载火箭在拜科努尔航天中心搭载“雅玛尔-402”通信卫星发射。“微风-M”上面级推进器比预定时间提前了4分钟与卫星分离。“雅玛尔-402”卫星被遗弃在低于预定轨道的空间，不能直接进入静止轨道。“雅玛尔-402”卫星将依靠自己的推进器提高到静止轨道，尽管须减少4年设计寿命。

自2010年12月以来，俄罗斯宇航局和太空军连续发生8次航天发射事故。2011年8月18日，俄罗斯新一代通信“快车-AM4”卫星因火箭的推进器编程错误，导致发射失败； 10颗航天器等损失；最悲惨的是“进步M-12M”货运飞船坠毁，断送连续134次成功发射的美誉。2012年7月24日，“进步-M 15M”货运飞船与空间站对接时，对接系统出现了技术故障，拒绝飞船对接，最终有惊无险完成对接。

“质子-M/微风-M”运载火箭是俄罗斯的主力火箭。从2009年2月11日首发以来，“质子-M/微风-M”火箭共进行了22次发射，2011年8月11日遭遇第一次部分失败，今年就部分失败了2次，每次都差点失败。2013年，“质子-M/微风-M”还有至少10次航天发射在等待着。它能完成艰巨的任务吗？

2012年10月8日，在肯尼迪航天中心，美国太空探索公司的“猎鹰-9”火箭一弹双星发射了“龙 C-1”号货运飞船和美国轨道通信公司的“轨道通信FM-44”通信卫星。在火箭上升阶段，发射后大约79秒时，第一级火箭出现故障。第一级火箭9台发动机中的一台发生异常，发动机关闭，导致第一级火箭比预期多燃烧29～30秒。“龙 C-1”号货运飞船与“猎鹰-9”火箭分离，发射成功。“龙 C-1”号货运飞船以私人飞船的名义首次拜访国际空间站。第二级火箭进行第2次点火，“轨道通信FM-44”通信卫星发射低于预定轨道，将卫星进入轨道。2天后，“轨道通信FM-44”通信卫星只有一些工程测试，部分成功。

3. 通信卫星数量下降，但功能更强大。2012年度，美国共发射成功17颗，俄罗斯8颗，中国4颗，英国、加拿大、卢森堡各2颗，欧洲、印度、日本、阿联酋、越南、墨西哥、印尼、巴西各1颗通信卫星，数量比2011年有所下降。另外，各国的微通信卫星、纤通信卫星、纳米通信卫星和立方体通信卫星飞入太空，进行正式运行和试验。

4. 军事通信卫星一直冒着火药味。在2012年发射成功的39颗通信卫星中，有10颗是纯正的军事通信卫星，几乎占全部通信卫星的四分之一。美国军事通信卫星6颗：“宽带填隙-4”、“机动用户目标-1”、“先进极高频-2”、“数据中继系统-3 7” 军事通信卫星，以及“纳米试验通信卫星-1.1”、“纳米试验通信卫星-1.2”。俄罗斯军事通信卫星2颗：“箭-3 143”号、“子午线-6”军事通信卫星。中国军事通信卫星1颗：“神通-2A”军事通信卫星。英国军事通信卫星1颗：“天网-5D”。军事通信卫星比例明显增多。

在美国军事通信卫星中，原计划在2011年发射的“机动用户目标-1”首次发射。“机动用户目标”卫星（Mobile User Objective System，MUOS）采用第3代移动通信技术——3G技术。3G技术支持图像、音乐、视频流等多媒体，提供网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。卫星试验证明，这种卫星十分可靠，试验期间从未掉线。美国国防部将“机动用户目标-1”称为：永远在线的卫星。

“机动用户目标”卫星美国海军的第3代窄带、超视距战术卫星。它是一个复杂的、为移动用户提供全球窄带卫星通信。“机动用户目标”卫星为美国陆军、海军、空军以及海军陆战队提供同步的语音、视频和数据通信的移动服务，大大提高地面美军移动通信。卫星星座由6颗工作星和1颗备份星组成，工作寿命为13～14年，全球波束覆盖南北纬65°之间的区域。

“机动用户目标”卫星采用3G移动通信技术，可同步传输语音、数据和图像，不受天气和环境限制。它以29.4兆比特/秒的数据传输速率，同时为2300多个用户提供服务，能为航空母舰、舰艇、飞机和地面部队提供更可靠的窄带通信能力。“机动用户目标”卫星是美国海军新一代窄带卫星通信星座，将取代目前使用的“超高频后继”卫星。“移动用户目标”卫星的通道传输量与信息容量，超出“超高频后继”卫星10倍以上。

高新科技，是“机动用户目标”卫星的追求。美国多个著名公司参加了“机动用户目标”卫星研制计划。美国洛克希德·马丁公司要将“机动用户目标”卫星建成太空的巡洋舰。

2004年，位于加利福尼亚州桑尼维尔的洛克希德·马丁空间系统公司作为研究“机动用户目标”卫星主要承包商和系统集成商，为美国海军和海战系统（Spawar）研制第一颗卫星和相关的地面控制元件。位于加利福尼亚州圣迭戈的洛克希德·马丁空间系统公司执行办公室，还接受了另外5颗“机动用户目标”卫星的合约，价值32.6亿美元。位于宾夕法尼亚州新城的商业空间系统公司研究卫星；在桑尼维尔最后组装和测试“A-2100”卫星平台。卫星将运行在地球同步轨道，采用洛·马公司的“A-2100”卫星平台，使用先进的3G蜂窝技术。

位于亚利桑那州斯科茨的美国通用动力C4系统公司，专门研制用户进入和综合地面部分，为卫星提供一个安全的地面网络、卫星网络控制与管理，以及联合战术无线电系统的终端解决方案。

位于加利福尼亚州埃尔塞贡多的波音卫星系统公司，负责研制卫星制造、综合国防系统，提供传统的超高频载荷。诺斯罗普·格鲁曼公司提供惯性导航系统。美国直播卫星公司提供直播电视系统。

位于德克萨斯州普莱诺的爱立信公司，专项研制第3代移动技术系统，将提供部分的综合地面段。爱立信公司提供3G宽带码分多址移动通信系统。它可将文本、声音、视频和多媒体信息，传输给众多平台、手持和便携式终端。

位于佛罗里达州墨尔本的哈里斯公司是世界领先的空间系统公司，专业研制网格反射镜，提供大量的反射镜的研究计划。哈里斯公司为“机动用户目标”卫星研制了金光闪闪的反射镜——超高频天线系统。这种专门为移动通信研发的卫星，有两个怪异的超高频网状天线，组成反射器系统。一个5米和一个12米反射器天线，都是金色的反射面，外形像一把伞。

“机动用户目标”卫星的设计非常完美，可以保证满足甚至超过美军作战需求。先进的技术、优良的“基因”有可能遗传给下一代美军窄带战术卫星。为了接收“机动用户目标”卫星信号，美军在夏威夷的瓦西瓦岛等地各安装了3架18.4米直径的卫星天线。到2024年，“机动用户目标”卫星的费用约为64亿美元。

“机动用户目标”卫星发射质量6740 千克，有效载荷质量3812千克，采用“A-2000”卫星平台，“IHI BT-4”推进器，2块太阳能帆板和电池。目前，“机动用户目标”卫星已研制了5颗。2012年2月24日，第一颗“机动用户目标-1”军事通信卫星在美国卡纳维拉尔角空军基地首次发射，进入地球静止轨道，倾角等轨道参数保密。美国国防部计划近期在2013年～2014年各发射一颗，增强空间通信能力，为美军和盟军牵线搭桥，传递情报。

5.中继通信卫星增多。2012年，俄、美、中三个大国共发射6颗中继通信卫星，其中俄罗斯4颗：“信使-M 3”中继通信卫星、“信使-M 4”中继通信卫星、“快车-MD 2”数据中继通信卫星、“射线-5B”跟踪与中继通信卫星；美国1颗“卫星数据系统-3 7”号军事中继通信卫星；中国1颗“天链-1C”中继通信卫星。

特别引人注意的是美国国家侦察局的“卫星数据系统-3 7”号军事中继通信卫星。美国国家侦察局的“卫星数据系统”中继卫星共发展了3代，其中第1代7颗，第2代4颗。目前，第3代“卫星数据系统”中继卫星共7颗。作为战术卫星的一部分，军事中继通信卫星发挥越来越大的作用。

“卫星数据系统-3”卫星是第3代军事中继通信卫星，2012年发射的是第7颗。“卫星数据系统-3”系列中1、4、5 号运行在高椭圆的闪电轨道，2、3、6、7号位于静止轨道，共同组成一个经纬度交叉、高低度呼应的中继通信网。运行在闪电轨道的“卫星数据系统”卫星不像“小号”后续侦察卫星那样，不直接发射到闪电轨道，而在较低的远地点转移轨道再运行到高椭圆的闪电轨道。

“卫星数据系统”军事中继通信卫星具有通信卫星、中继转发和预警的功能。当美国的各类侦察卫星，如“锁眼-11”照相侦察卫星运行在极地地区，“卫星数据系统-3 7”卫星作为航天器通信中继卫星，为美国国防部、美国国家侦察局等军事、侦察机关传输实时数据。它们也用于在北极航线的美国空军飞机的中继通信，以及连接各地面站的空军卫星控制网的中继通信。

“卫星数据系统”号军事中继通信卫星的下行数据，由位于佛吉尼亚州贝尔沃堡的美国国家侦察局地面站接收。美国国家侦察局曾炫耀一种昵称为“类星体”的军事通信卫星。据研究认为，“卫星数据系统-3”系列很可能就是“类星体”卫星。

6. 抢占全球通信卫星市场。2012年，世界上主要通信卫星公司都在抢占 太空、瓜分地球。总部位于卢森堡的国际通信卫星公司号称世界通信卫星公司的老大，为220多个国家提供卫星电视和数据服务。1965年，它就将世界上第一颗通信卫星——“晨鸟”号发射进入地球静止轨道。到2012年底，国际通信卫星公司共计发射了100多颗通信卫星。2012年，国际通信卫星公司共在俄罗斯的拜科努尔航天中心、“奥德赛”号海上发射平台、法属圭亚那库鲁航天中心先后发射了5颗通信卫星：“国际通信卫星-22”、“国际通信卫星-19”、“国际通信卫星-20”、“国际通信卫星-21”、“国际通信卫星-23”。

太空面前，人人平等。美国美洲通信公司在拜科努尔航天中心发射了2颗通信卫星：“环球天空-4”通信卫星、“环球天空-5”通信卫星。美国回声星公司在拜科努尔航天中心和法属圭亚那库鲁航天中心分别发射“回声星-17/宙斯神-1”宽带通信卫星、“回声星-17/宙斯神-16”通信卫星。2012年，美国轨道通信公司雄心勃勃，本来计划发射10颗第2代“轨道通信”卫星，仅赶在本年度末发射1颗通信卫星，还被俄罗斯运载火箭拖累未进入静止轨道。

欧洲通信卫星组织是欧洲最大的商业通信卫星经营组织。自1983年6月16日，欧洲通信卫星组织已发射发射“欧洲之星”、“热鸟”系列通信卫星近50颗。欧洲是商业通信卫星市场的一块大肥肉。欧洲通信卫星组织对内要与后起之秀卢森堡、挪威等国通信卫星公司竞争，对外要与来自美国的国际通信卫星公司、美国美洲通信公司、美国回声星公司、美国直播卫星公司、美国轨道通信公司拼杀。为了保持欧洲通信卫星市场的优势，欧洲通信卫星组织于2012年在法属圭亚那库鲁航天中心、“奥德赛”号海上发射平台发射“欧洲之星-21B” 、“欧洲之星-70B”通信卫星。

7.通信卫星的新潮流。在微电子和微机械技术等高新科技下，航天器越来越精密，原先很大的设备仪器越来越简单、模块化、集成化、精密化、长寿命，将航天科技推向一个全新的高度。

从“国际通信卫星-23”可以看到通信卫星技术的新潮流。“国际通信卫星-23”由位于弗吉尼亚州杜勒斯的美国轨道科学公司制造。美国轨道科学公司是一个世界领先的空间科技公司。它被选定研制 “国际通信卫星-23”通信卫星，装 载“Star-2.4E”卫星平台，主要提供固定卫星服务、设计、制造和交付商业通信卫星。

模块化：“Star”卫星平台最初设计主要应用于地球静止轨道通信卫星，经过模块化设计后，可以适应技术示范，应用于地球观测与空间科学等卫星项目。标准接口和协议，如“MIL-STD-1553”、“CCS DS”和电源简化集成化。美国轨道科学公司优化小卫星任务，“Star-2.4E”卫星平台可以支持高达5千瓦的负载功率。美国轨道科学公司在原有平台的基础上开发了功率更大的“Star-2.7”卫星平台设计，提供5千瓦～7.5千瓦增量载荷电力应用，进行创新、可靠的卫星平台设计。“Star”卫星平台可与美国的“德尔塔-2”、欧洲空间局的“阿丽亚娜”、俄罗斯的“质子”和中国“长征”火箭匹配，可发射多种有效载荷。

集成化：“Star”卫星平台能执行理想的静止轨道通信卫星任务。因为它能够承受高海拔轨道的恶劣环境，提供的需要达到地球静止轨道的大型脉冲。“Star”卫星平台有几个可供选择的卫星平台，可增加和提供更好更多有效载荷，集成化指向、电力、通信安全、更高的下行数据率，增强有效载荷和计算能力。

精密化：美国轨道科学公司的“Star”卫星平台结构包括一个矩形体、远地点发动机、中央复合材料推力管。有效载荷设备安装在南北侧面板，并面对最低点甲板，提供优良的安装地球指向和热散器。太阳能电池阵列部署在卫星南北两翼，始终跟踪太阳。“Star-2.4E”卫星平台设计为地球静止轨道任务15年的寿命。推进系统在地球静止轨道可保持10年以上强大动力。通过保守地选择电子零件，内置的有效载荷能应付严重的地球静止轨道上的空间环境辐射。

高功率：设计和开发一种商业通信及直播任务的各种标准卫星平台，是美国轨道科学公司梦寐以求的理想。“Star-2.4E”填补了小型高功率静止轨道通信卫星卫星平台的空白。“国际通信卫星-23”质量2730千克，功率4.8千瓦，装载了24台C频段转发器和15台Ku频段转发器。大卫星、高功率是一种解决方案；小卫星、高功率也是一种发展方向。

长寿命：2012年，国际通信卫星公司共发射5颗通信卫星。美国劳拉空间系统公司制造的“国际通信卫星-19”质量5600千克、“国际通信卫星-20”质量6094千克，设计寿命都为18年。美国波音卫星系统公司研制的“国际通信卫星-21”5984千克，设计寿命为15年；“国际通信卫星-22”质量6199千克，设计寿命18年。美国轨道科学公司研发的“国际通信卫星-23”设计寿命15年，预计寿命超过18年，最多达27年。美国公司一般追求卫星的长寿命，但长寿命妨碍新卫星的技术发展和更新换代。俄罗斯不大追求卫星的长寿命，而更注重卫星的更新换代。

新技术、新卫星。2002年7月5日，美国轨道科学公司首颗安装“Star-2.4E”卫星平台的卫星发射。著名的“银河-12”、“银河-14”、“银河-15”、“国际通信卫星-11”、“horizons-2”、“国际通信卫星-15”、“国际通信卫星-16”、“国际通信卫星-18”、“新曙光”等地球静止轨道通信卫星也装入“Star-2.4E”卫星平台。“国际通信卫星-23”通信卫星是第28颗应用“Star-2.4E”卫星平台的卫星，未来2年还有7颗应用“Star-2.4E”卫星平台的各国通信卫星也将奔赴太空。

8. 独立研发、科技创新。世界标准时2012年10月14日8 时37分，当地时间下午2点37分，“质子-M/微风-M”运载火箭在位于哈萨克斯坦的拜科努尔航天中心发射，迅速消失在阴霾的天空里。“质子-M/微风-M”持续飞行了9个半小时，包括4台“微风-M”发动机点火。世界标准时22时07分，星箭分离，并最终成功部署“国际通信卫星-23”通信卫星。不久，地面飞控中心从卫星获得第一个无线电信号。

“国际通信卫星-23”旨在取代1996年升空的“国际通信卫星-707”老卫星，提高C频段和Ku频段在美洲、欧洲和非洲服务。“国际通信卫星-23”运行在西经53°的地球静止轨道，信号覆盖美洲、加勒比、欧洲西部、非洲、大西洋和太平洋岛屿。美国媒体称赞“国际通信卫星-23”是卫星中的冰美人。

美国轨道科学公司研制的“国际通信卫星-23”，不仅漂亮，还应用了许多独立研发的新概念、新技术和新设计，连卫星星载天线也与众不同。俄罗斯的“雅玛尔-402”通信卫星、美国劳拉空间系统公司制造的“国际通信卫星-20”通信卫星、美国波音卫星系统公司研制的“国际通信卫星-22”通信卫星、欧洲宇航防务集团研制的“欧洲之星-70B”通信卫星等一颗比一颗技术先进、功能强大；从外形上看更是一颗比一颗千姿百妍、惊艳绝美。

如今的通信卫星不仅仅是一颗转发电视电信的转发器，在技术上越来越追赶军事通信卫星技术，提高智能化和可靠性。独立研发、开拓创新，永远是通信卫星的追求和理想。