2021年，中國航天全年發射次數達55次，再創新高并穩居世界第一。2022年，中國航天依然繁忙，將計劃安排40余次發射任務。這其中，江蘇參與研發的衛星數量不少。發射這么多衛星都有什么作用？江蘇參與研發了哪些衛星？《科技周刊》記者采訪到航天領域專家。

　　中國衛星發射次數全球第一，有不少是“江蘇造”

　　第一顆人造衛星于20世紀50年代成功發射，標志著人類正式進入航天時代。“人造衛星的廣泛應用不僅賦予了人類探索與利用廣闊地外空間的能力，也對人類社會的發展起到了巨大的促進作用。”談及衛星發射的意義，江蘇省天文學會理事、科技傳播專家李志遠告訴《科技周刊》記者。

　　中國科學院科普云平臺官方微博號“中國科普展覽”統計的數據顯示，自1970年4月24日我國發射第一顆人造地球衛星“東方紅一號”至2020年4月，中國共發射400多顆人造衛星。特別是去年，中國航天全年發射次數達55次，穩居世界第一。

　　中國的衛星發射次數為什么近年來猛增？“發射次數猛增非一日之功。近年來，隨著我國商業航天的發展，衛星技術不斷創新，制造能力不斷提升，配套鏈產業鏈不斷開放完善，才有了現在的成果。”衛星研發制造基地位于我省南通經濟技術開發區的銀河航天衛星技術專家金歷群介紹。未來，南通基地也將更加直接和深度參與到我國的衛星研發制造及空間基礎設施建設中。

　　本月初，我國在西昌衛星發射中心使用長征二號丙運載火箭，成功將我國首次批量研制的低軌寬帶通信衛星——銀河航天02批衛星（6顆）及其搭載的1顆商業遙感衛星發射升空。這其中，就有一顆被命名為“南通一號”的衛星，是由銀河航天自主研發并批量制造的具有國際先進水平的低軌寬帶通信衛星，單星設計通信容量40Gbps，重量約190kg。

　　記者了解到，在太空中有不少江蘇參與研發的衛星。如去年10月，由南京理工大學實驗小學學生參與研制的空間元器件在軌驗證科普立方星“田園一號”，也在太原衛星發射中心由長征二號丁遙53運載火箭發射升空。近年來在深空探測領域，紫金山天文臺研發的“悟空”號暗物質粒子探測衛星和南京大學領銜研制的“龍蝦眼X射線探測衛星”也在深空中翱翔，并不斷傳回科學數據。

　　“隨著技術發展衛星的性能有了大幅度的提升，衛星正處于類似‘超大老式臺式機’向‘筆記本電腦’的進化階段，柔性太陽翼讓‘超大能源’成為可能，軟件定義衛星讓衛星更智能、功能更加豐富，‘太空計算機’的算力加速提升。” “衛星不僅可以應用于地面應急救災、預報預警，還可以應用于導航服務、網絡通信等多個領域。而且低成本商業市場需求的增長，也是發射衛星次數增多的原因。”金歷群解釋說。

　　此外，一箭七星、一箭二十二星等先進核心技術也提升了衛星發射的效率。2019年，我國首次嘗試一箭七星模式并取得成功。“一箭多星是一枚運載火箭同時或先后將數顆衛星送入軌道的技術，可提高發射效率，降低發射成本。”金歷群介紹，隨著運載能力的提升及航天器的輕小型化，一箭多星發射模式在航天器發射中已被普遍采用，一箭多星是一個系統工程，難點存在于多星分離、多星適配器、衛星標準化、測運控多個環節，也有多項關鍵技術。

　　金歷群以多星分離與軌道部署技術為例：衛星到達預定軌道后，多顆衛星和火箭如何分離？有的“跳”下車，有的“轉”著下車，還有的“星不動車動”；從衛星分離的時序看，它們可以“排隊”下車，還可以“天女散花”式下車。而多星適配器設計技術解決的是多顆衛星在整流罩里怎么放的問題，用于提供衛星在火箭整流罩內的安裝布局位置。

　　金歷群告訴記者，目前，多星發射的方式主要有兩大類，一類是規模相當的多顆衛星一次發射,如衛星星座中導航衛星、通信衛星等，每顆衛星的質量、尺寸基本上一樣，多星適配器可采用中心承力筒式適配器或盤式多星適配器。另一類是搭載發射,在多顆衛星中﹐一顆或幾顆是主任務衛星，另外的多顆小衛星為搭載，主任務衛星一般多位于衛星適配器的頂端，搭載衛星多在適配器的側壁或下方四周。

　　衛星功能“包羅萬象”，保障人民生產生活

　　放眼太空400多顆中國衛星，都有什么作用？專家表示，衛星系統關注的重點領域是民生，“風云”“北斗”等眾多系列衛星的升空印證了這一點。

　　剛剛過去的世界氣象日，江蘇省氣象臺發起了一場名為觀云測天的千里眼——風云氣象衛星的科普報告，我們耳熟能詳的天氣預報離不開氣象衛星的觀測。“風云衛星星座是目前世界上在軌數量最多、種類最全的氣象衛星星座之一，其在天氣預報、氣候預測、科學研究等多個重要領域，以及氣象、海洋、農業、航天等行業得到廣泛應用，成為我國現代化氣象業務系統中重要的組成部分，我省氣象臺的氣象預報業務就以風云氣象衛星的數據為基礎。”南京氣象科技創新研究院唐飛博士說。

　　導航衛星是我們最熟知的專業衛星，開車導航或者定位都會使用到GPS和我國的北斗導航衛星。“以我國北斗導航衛星為例，其芯片被植入到手機、手環、學生卡、老人卡等終端設備中，讓用戶時刻知曉自己的位置。”金歷群介紹，導航衛星能在地球表面或近地空間的任何位置，為用戶提供全天候的三維坐標、速度以及時間信息，目前我國600多萬輛道路運營車輛和36個中心城市8萬輛公交車都安裝了北斗的終端系統。

　　據中國衛星導航系統管理辦公室發布的《北斗衛星導航系統應用案例》顯示，來自江蘇的多項科研成果入圍。江蘇北斗衛星應用產業研究院研發的北斗網格化巡防管控系統，采用網格化管理理念與高精度北斗定位、物聯網感知等信息技術，解決城市風險源分布情況、巡防人員位置、突發事件等位置信息采集相關問題。“使用北斗巡更App，走到任何一個巡查點拍照上傳后，電動車內置的北斗導航位置就會自動發送模塊讓指揮中心隨時能夠監控巡查軌跡。”南京湯泉街道巡查員王恒說。

　　“通過北斗衛星導航基礎，我們打造了山體滑坡預警南京示范工程、南京長江二橋自動監測系統。”江蘇科博空間信息科技公司負責人介紹，公司專注于北斗地質災害與氣象災害監測預警，目前已擁有該領域較大的市場份額。

　　此外，衛星還廣泛應用于深空探測。“深空探測的最大使命是探索宇宙的起源，對了解宇宙的形成，以及太陽系、地球生命的演化等研究具有重要意義。深空探測有助于解答地球如何起源與演變，行星和太陽系究竟是如何形成和演化，人類是不是宇宙中唯一的生命，地球的未來將如何等一系列問題。”金歷群說。

　　科技助力衛星成本下降，3D打印推動批產成現實

　　過去，衛星發射動輒成本過億。隨著科技的發展，衛星發射成本逐步下降。在李志遠看來，本世紀以來，隨著相關技術的迅速發展，傳統的衛星功能已可以通過微小型的衛星來實現。微小型衛星的研制周期更短，使用成本更低，為許多領域尤其是科學領域的研究注入了新的動力。

　　衛星價格是如何“打”下來的？金歷群告訴記者，長期以來，國家面向重大航天工程構建了一套完整的航天產業體系，以航天院所研制的宇航級設備為主，來確保航天工程圓滿成功。目前，銀河航天面向衛星互聯網星座快速構建需求，嘗試與社會化工業體系進行合作，依托我國強大的社會工業體系，提高衛星部組件以及整星的批量化生產能力，降低成本。“我們認為只有建立在航天產業和社會化大制造業融合的基礎上才能實現真正意義上的衛星批產。”

　　“衛星批產和手機電腦批產有著天壤之別。”銀河航天衛星批產主管郭大寶說，衛星工作環境在太空，在衛星研發時需在地面模擬真空、失重、地磁場等太空環境，這些試驗的成本往往都很高，也就造成了衛星的研制成本比較高，同時衛星發生故障也很難維修，這些原因造成衛星研制周期長，批產難度高。

　　不過在衛星批產的過程中，銀河航空開始應用3D打印技術“降本增效”。“在載荷的研發生產中，通過3D打印技術實現高頻微距波導、高性能天線等載荷的加工，將部分載荷互聯的空間壓縮到傳統占用空間的1/3，同時電性能還得到一定程度的提升，使得部分單機及系統的性能更上一層，也極大促進了行業的進步。”金歷群說。