2011年的中國航天活動

□□2011年，中國航天活動大放異彩，不僅發射次數多，還把天鏈－1的02星、海洋－2海洋動力環境衛星等先進衛星送入軌道，并且首次以“在軌交付”的方式向亞洲用戶出口衛星，以及首次為歐洲衛星運營商提供發射服務。中國在2011年最重要的航天活動是圓滿完成了首次空間交會對接任務，使中國成為世界上第3個完全獨立掌握空間交會對接技術的國家，在全球產生了巨大反響，為以后建造空間站奠定了基礎。另外，嫦娥－2月球探測器在世界上首次實現了從月球軌道出發，受控準確進入距離地球約1.5×106km遠的拉格朗日2點（L2點）環繞軌道，它對促進我國空間探測技術的發展具有重要意義。

1 人造衛星

4月10日，我國用長征－3A火箭發射了第8顆“北斗”導航衛星（運行在傾斜地球同步軌道），這是我國“十二五”期間的首次航天發射。這次成功發射，標志著“北斗”區域衛星導航系統的基本系統建設已經完成，它與2010年發射的5顆“北斗”導航衛星共同組成了“3＋3”基本系統（即3顆地球靜止軌道衛星＋3顆傾斜地球同步軌道衛星），使我國自主衛星導航系統建設進入新的階段，具備了向我國大部分地區提供初始服務的條件。7月27日、12月2日，我國又發射了第9、第10顆“北斗”導航衛星，這是“北斗”衛星導航系統中的第4顆、第5顆傾斜地球同步軌道衛星?！氨倍贰毙l星導航系統于2011年12月27日正式提供試運行服務。

準備發射的“北斗”導航衛星

6月21日，我國用長征－3B火箭發射了中星－10通信衛星。該衛星采用東方紅－4衛星平臺，設計壽命15年，具有大容量、廣覆蓋、高可靠、長壽命等技術特點。中星－10是中國衛星通信集團有限公司運營和管理的第10顆衛星，用于接替中星－5B工作，各項性能均優于中星－5B，對于確保國家信息傳輸安全具有重大的政治意義，并能滿足中國及亞太地區用戶的廣播電視、數據傳輸、數字寬帶多媒體的應用需求。

7月6日、7月29日，我國用長征－2C火箭先后發射了實踐－11的02星、03星。它們主要用于空間科學與技術試驗。8月18日，我國用長征－2C火箭發射實踐－11的04星時因火箭發生故障，衛星未能進入預定軌道。這次發射失利的原因是由于火箭的第2級游機Ⅲ分機與伺服機構連接部位失效造成的，導致火箭飛行不穩。

7月11日，我國用長征－3C火箭發射了天鏈－1的02星。它是我國第2顆數據中繼衛星，與2008年發射的天鏈－1的01星組網運行，主要用戶是中國載人航天工程辦公室。天鏈－1的01星、02星應用于我國11月實施的首次空間交會對接任務，使測控覆蓋率從15%提高到70%左右。今后它還將為未來的空間實驗室、空間站建設提供數據中繼和測控服務，對保障航天員安全和我國載人航天任務的順利實施具有重要作用，并為我國中、低軌道資源衛星提供數據中繼業務。

8月12日，我國用長征－3B火箭發射了巴基斯坦衛星－1R（Paksat－1R）。這是2011年我國首次實施的航天國際商業發射項目，也是我國航天繼尼日利亞通信衛星－1（Nigcomsat－1）、委內瑞拉衛星－1（Venesat－1）之后，實施的第3個整星出口項目，同時還是我國首次以“在軌交付”的方式向亞洲用戶出口衛星。巴基斯坦衛星－1R采用東方紅－4衛星平臺，裝載2個頻段30臺轉發器和3副天線，衛星波束覆蓋南亞、中東、東部非洲地區以及歐洲部分城市和地區，可滿足巴基斯坦在電信、廣播、寬帶多媒體等領域的通信需求。

巴基斯坦衛星－1R的C頻段 G/ T覆蓋圖

8月17日，我國用長征－4B火箭發射了我國第一顆海洋動力環境衛星—海洋－2A。它運行在971km高的軌道上，創造了我國五個“第一”：第一顆獲取海洋動力環境數據的衛星；第一顆高精度航天器；第一顆定量觀測的微波遙感衛星；第一次搭載進行星地激光通信試驗的有效載荷；第一次開展微波遙感器的海上輻射校正和真實性檢驗。該衛星使我國海洋衛星首次以厘米級定軌精度和微波探測方式，全天時、全天候地獲取寶貴的海洋動力環境數據，能極大提升我國海洋監管、海權維護和海洋科研的能力。這也標志著我國海洋衛星向系列化、業務化方向邁出了一大步。

9月19日，我國用長征－3B火箭發射了中星－1A衛星。該衛星是中國衛星通信集團公司的一顆通信廣播衛星，可提供高質量的話音、數據和廣播電視傳輸業務，可為我國通信廣播事業提供更好的服務。

海洋－2在軌飛行示意圖

10月7日，我國用長征－3B火箭發射了法國制造的W3C通信衛星，這是我國首次為歐洲衛星運營商提供發射服務。這次發射任務是根據中法雙方2008年簽署的衛星發射服務合同，由中國航天科技集團公司所屬中國長城工業總公司、中國運載火箭技術研究院和中國衛星發射測控系統部共同實施。W3C衛星是法國泰雷茲-阿萊尼亞宇航公司為歐洲通信衛星公司研制的大功率廣播通信衛星，質量5400kg，裝載Ku、Ka頻段轉發器，設計壽命15年，可提供電視廣播、寬帶、視頻、數據傳輸和互聯網等服務。

11月9日，我國用長征－4B火箭發射了遙感衛星－12、天巡－1衛星。遙感衛星－12由中國空間技術研究院研制，主要用于科學實驗、國土資源普查、農作物估產及防災減災等領域。天巡－1由南京航空航天大學研制，主要用于技術驗證試驗。

11月20日，我國用長征－2D火箭以“一箭雙星”方式發射了創新－1的03星和試驗衛星－4。創新－1的03星是一顆小型數據采集傳輸實驗衛星，由中國科學院研制，主要用于水利、水文、氣象、電力及減災等領域各類監測站點的數據采集和傳輸任務，為國民經濟建設服務。試驗衛星－4是由中國空間技術研究院抓總，深圳科技企業研制的首顆衛星，主要用于開展空間技術試驗和環境探測。

以“線—面—體”為基本形態的“群體共振”場域模型，核心是建設教師異質互嵌、協同共生的發展生態。教師個體的卷入，學校群體的提升，區域集群的凝聚，高校的嵌入，使得區域教學能力發展異質互嵌、資源共享、優勢互補。

長征－3B火箭發射W3C通信衛星

11月26日，亞洲衛星－7（AsiaSat－7）由俄羅斯質子－M火箭送入軌道。該通信衛星質量3.7t，載有28臺C頻段及17臺Ku頻段轉發器，并配備1個Ka頻段波束，設計壽命15年。它由美國勞拉空間系統公司為中國中信集團公司旗下的亞洲衛星公司設計建造，采用L－1300衛星平臺，具備高度靈活性，用于接替位于105.5°（E）軌道位置運行的亞洲衛星－3S，為亞太地區的用戶提供廣泛的通信服務，包括電視廣播和VSAT通信網絡等衛星服務。亞洲衛星－6、8計劃于2014年年初發射。

11月30日，我國在太原衛星發射中心用長征－2C火箭發射了遙感衛星－13。該衛星由上海航天技術研究院研制，主要用于科學實驗、國土資源普查、農作物估產及防災減災等領域，可對中國國民經濟發展發揮積極作用。

12月20日，我國在西昌衛星發射中心用長征－3B火箭發射了尼日利亞通信衛星－1R。星箭分離后，衛星成功進入近地點203km、遠地點42007km、傾角24.8°的地球同步轉移軌道。尼日利亞通信衛星－1R由中國空間技術研究院研制，采用東方紅－4衛星平臺，其波束覆蓋非洲中西部及南部地區、歐洲中東部地區和中亞部分地區，主要用于通信、廣播、互聯網接入、遠程教育、寬帶多媒體和導航服務。它將接替因太陽電池翼驅動機構故障在軌失效的尼日利亞通信衛星－1。本次衛星發射是繼巴基斯坦通信衛星－1R、歐洲通信衛星公司的W3C通信衛星發射成功后，我國在2011年第3次為國際用戶提供商業發射服務。據透露，2012年，中國航天預計將為國際用戶提供4～5次商業發射服務。

長征－2C火箭發射遙感衛星－13

12月22日，我國在太原衛星發射中心用長征－4B火箭發射了資源－1的02C星。衛星成功進入高約770km、傾角約98.55°的太陽同步圓軌道。資源－1的02C星是一顆填補我國國內高分辨率遙感數據空白的衛星，也是首顆根據國土主體業務需求定制的國產高分辨率業務衛星，還是我國自主研制的民用第一顆寬幅帶、高空間分辨率遙感衛星，由中國空間技術研究院研制，質量約2100kg，設計壽命3年。該衛星充分繼承了資源－1的02B星成熟技術，搭載了2臺2.36m分辨率的相機、1臺5m/10m分辨率的全色/多光譜相機，具有54km幅寬，能在3～5天內對全球任一地點進行重復觀測，獲取的數據能滿足1∶25000～1∶100000國土資源調查監測要求，所以它比資源－1的02B星具有更大的幅寬及更高的分辨率。其上裝有全色/多光譜相機和全色高分辨率相機，主要任務是獲取全色和多光譜圖像數據，可廣泛應用于國土資源調查與監測、防災減災、農林水利、生態環境、國家重大工程等領域。該衛星的成功發射，標志著我國遙感衛星從科研試驗型向業務應用型的轉變，將緩解我國高分辨率遙感衛星數據斷檔的問題，也是衛星管理體制機制的重大創新和探索。12月23日11：40，中國資源衛星應用中心已成功實時處理出該衛星第一軌圖像，該圖像是由星上首次搭載的全色/多光譜相機成像的。隨后，搭載的2臺高分辨相機的圖像也一次性實時處理成功。至此，資源－1的02C星地面數據處理系統研制工作取得圓滿成功。該衛星的用戶為中國國土資源部。這次發射是中國“長征”系列運載火箭第155次航天飛行，也使中國2011年航天發射順利“收官”，全年共實施了19次航天發射任務。

另外，5月7日，我國在中國科學院海南探空部發射場發射了“子午工程”的首枚探空火箭—天鷹－3C。該探空火箭搭載的鯤鵬－1探空儀包括雙臂探針式電場儀、大氣微量成分探測儀和朗繆爾探針3個科學探測有效載荷，以及箭載公用設備、箭上發射系統、姿態測量儀、高動態GPS接收機等設備。其中，雙臂探針式電場儀以及由中國、奧地利和意大利合作研制的朗繆爾探針是在我國空間探測活動中首次應用。它們用于為我國自主監測空間環境、保障空間活動安全?！白游绻こ獭笔俏覈笆晃濉敝衅谕顿Y建設的一個能夠在地面持續運行的、綜合性的、跨區域的大型空間環境觀測網絡。該工程綜合運用地磁（電）、無線電、光學和探空火箭等多種手段，連續監測地球表面20km到幾百千米的中高層大氣、電離層和磁層以及十幾個地球半徑以外的行星際空間環境參數，將為增強我國空間科技的創新能力、保障空間活動安全做出貢獻。截至目前，“子午工程”已沿120°（E）、30°（N）線布局建設了15個地基空間環境監測站，其中位于海南儋州的海南探空部為功能最全的一個綜合性站點。

2 載人航天

天宮－1目標飛行器升空

9月29日，我國用長征－2F T1火箭成功發射了天宮－1目標飛行器。它先是進入近地點200km、遠地點346km、傾角42.7°的預定軌道，然后經過2次變軌，到達近地點355km、遠地點362km的近圓軌道。此后，它又經歷了在軌測試和交會對接準備2個階段，在神舟－8飛船發射前進入高約343km的交會對接軌道，并建立了倒飛姿態。

天宮－1主要擔負四大任務：一是先后與神舟－8、9、10飛船進行空間交會對接；二是實現“神舟”和天宮－1對接完成后組合體的控制和管理；三是為航天員提供在組合體內工作和生活所需的基本條件，開展相關的科學實驗；四是進行空間技術試驗，為未來空間站的建造進行先期的技術驗證。

“搖籃”中的天宮－1

與“神舟”系列飛船相比，天宮－1具有體積大、壽命長、功能強、用途廣的特點，是我國研制的一種全新的載人航天器，是空間實驗室的雛形，具有小型試驗性空間站的性質。它由實驗艙和資源艙組成，質量約8.5t，總高度10.4m，最大直徑3.35m，運行壽命2年。實驗艙包括前錐段、圓柱段和后錐段，是航天員的工作艙和生活艙，由密封艙和非密封艙兩部分組成。前錐段、圓柱段是密封艙，航天員活動空間達15.3m3，可滿足3名航天員在艙內20天的生活和工作需要。后錐段為非密封艙，主要安裝對地遙感設備。實驗艙前端安裝了通信設備、交會測量設備和對接機構。資源艙為直筒構型非密封艙，艙外裝有太陽電池翼和數據中繼衛星天線，艙內裝有控制力矩陀螺、推進劑貯箱、鎳氫蓄電池以及環境控制氣瓶等設備，尾部和側壁裝有2臺490kN軌控發動機和多臺姿控發動機等裝置，為天宮－1提供動力，進行姿態控制、變軌和制動（詳情請看本刊2011年第10期）。

神舟－8飛船升空

神舟－8的特點是在軌道艙前端安裝了用于交會對接的測量、運動控制等設備和對接機構；增加了8臺平移發動機和4臺反推發動機；推進艙上的太陽電池翼發電能力比此前增加了50%；改進了降落傘和著陸緩沖系統；配備了運算能力更強的計算機等。

神舟－8上有2個模擬航天員和航天員應急用的航天食品，用于進行載人航天實驗。它搭載了17項中德合作的空間生命科學實驗項目。這些都于11月17日帶回（詳情請看本刊2011年第11期）。

完成首次空間交會對接任務

我國首次空間交會對接任務分為遠距離導引段、自主控制段、對接段、組合體飛行段、再度對接段和分離撤離段實施。

神舟－8進行電磁兼容試驗

在遠距離導引段，神舟－8由測控通信系統導引進行了5次變軌，從初始軌道轉移到與天宮－1共面的330km的近圓軌道。在天宮－1飛行第539圈、神舟－8飛行第28圈時，神舟－8位于天宮－1后下方約52km處，神舟－8穩穩地捕獲了天宮－1，與其建立了穩定的空空通信鏈路，神舟－8轉入自主控制段。

在自主控制段，神舟－8歷經了尋的段（與天宮－1的距離從52km到5km）、接近段（從5km到140m）和平移靠攏段（從140m到對接機構接觸），中間設立了4個停泊點（與天宮－1的距離分別為5km、400m、140m和30m）。

在對接段，神舟－8和天宮－1在8min內完成了捕獲、緩沖、拉近和鎖緊4個過程，于11月3日01：36實現了剛性連接，形成組合體，交會對接完成。

天宮－1與神舟－8空間交會示意圖（神舟傳媒/制）

在組合體飛行段，由天宮－1負責組合體飛行控制，神舟－8處于停靠狀態。

在再度對接段，組合體于11月14日進行了分離和第2次交會對接試驗，主要目的是試驗在不同的光照條件下空間交會對接的效果。第1次對接是在陰影區進行，第2次對接在光照區進行。

在分離撤離段，再次對接的天宮－1-神舟－8組合體飛行2天后，于11月16日再次分離，神舟－8返回艙于11月17日返回內蒙古主著陸場（詳情請看本刊2011年第11期）。

技術人員檢查異體同構周邊式對接機構

完成“火星-500”實驗任務

1 1月4日，中國志愿者王躍在完成了“火星-500”（MARS 500）實驗后出艙，出艙后王躍看上去依然神采奕奕。隨后，王躍與其他5名志愿者接受了為期3天的全面體檢和1個月的艙外實驗，包括分析幾名志愿者的尿液和唾液樣本，研究精神壓力對免疫系統的影響。王躍于2011年12月6日回到北京。

2011年2月18日，身著模擬火星服的王躍曾和同伴一起踏上模擬“火星”表面，他用漢英雙語向“地球人”致辭：“感謝人類無窮的智慧，火星不再遙遠?！?/p>

王躍用3個詞來描述自己的艙內生活：堅持、信任、成功。王躍稱，“火星之旅”不容易，但大家經受住了考驗，在520天中積累了大量的研究數據，對于密閉環境下人的自身極限能力的認識有了新突破。他說，由中方組織參與的中醫項目、生物節律與氧化應激項目及心理項目均達到了預期目的，初步獲得了對長期密閉環境中人體整體功能狀態的中醫辨證、人體生物節律和氧化應激的規律性認識，了解了不同文化背景下乘組成員相容性特點，積累了長期載人航天飛行中的醫監技術經驗。同時，這次實驗也是學習國外有益經驗的很好方式，積累了大型國際實驗的組織經驗，掌握了如何在國外長期連續參試、如何建立精干高效的試驗隊伍等經驗。

王躍凱旋歸來的歡迎儀式

傳播中國特色的載人航天文化也是王躍在此次任務中業余時間里的一項重要工作。“大家對中國的傳統文化都很好奇和欣賞，對中國的載人航天也一直很關注。前不久，大家通過錄像一起觀看了天宮－1的發射?！蓖踯S舉例說，在實驗期間，他與其他志愿者共品中國茶、同吃中國食品、共賞中國書法，在生日及中國春節、國慶時都按中國傳統方式進行慶祝。出艙后，其他國家的志愿者每個人至少都會用成語說上一句中國的吉祥話。法國志愿者見到中方實驗隊人員時，經常用漢語說“福如東海”（詳情請看本刊2011年第12期）。

3 空間探測

嫦娥－2實施拓展任務

4月1日，嫦娥－2半年設計壽命期滿，全面實現了既定的各項工程目標和科學探測任務。截至壽命期滿，嫦娥－2運行狀態良好，剩余燃料較充足，全系統狀態正常穩定，為了最大限度地發揮嫦娥－2的作用，深化和拓展月球及深空探測成果，嫦娥－2在設計壽命期滿后開展了3項拓展試驗：一是在已獲取99.9%月球圖像的基礎上，補全了月球南北兩極漏拍點，從而獲得了世界上最全的高分辨率月球圖；二是用主發動機降軌至距月面15km高，再次對嫦娥－3預選著陸區—虹灣地區進行了高清晰度成像，以驗證在月球背面衛星不可監測的條件下，導航控制與推進系統的協同能力；三是擇機離開月球，飛往太陽與地球引力的平衡點—L2點長期駐留，進行科學探測。

嫦娥－2降軌飛行示意圖

4月24日－5月20日，嫦娥－2完成了對月球兩極的拍攝任務，實現了高分辨率月圖的完整覆蓋；5月21日－23日，成功控制嫦娥－2的主發動機實施降軌，對虹灣地區進行了高清晰度成像，又獲得了幅寬6km左右的16軌圖像，進一步了解了虹灣地區的地形地貌，為嫦娥－3著陸區域的選擇提供了更多信息。同時，還驗證了在月球背面不可視情況下的大推力自主軌道機動技術，為未來嫦娥－3在月面軟著陸進行了技術驗證。這兩項試驗的成功實施，為嫦娥－2飛往L2點探測創造了有利條件。飛往L2點的拓展性試驗具有軌道新、距離遠、飛行時間長、準備時間短等特點，試驗成果能進一步驗證我國深空探測關鍵技術，深化科學探測，獲取更多創新成果，并為探月工程后續任務乃至深空探測的開展儲備技術，積累寶貴的經驗。

8月25日，經過77天的飛行，嫦娥－2在世界上首次實現從月球軌道出發，受控準確進入L2點環繞軌道。9月1日，嫦娥－2與太陽、地球、L2點處在同一平面內，這標志著嫦娥－2成功完成了各項拓展試驗，使我國成為世界上繼歐洲航天局和美國之后第3個造訪L2點的國家和組織。嫦娥－2拓展試驗的成功實施，創造了我國航天乃至國際航天的多個“第一”：國際上第一次從月球軌道出發探測拉格朗日點的航天活動；我國第一次對月球以遠的太空進行探測；我國第一次開展拉格朗日點轉移軌道和使命軌道的設計和控制，并實現1.5×106km遠距離測控通信。嫦娥－2預計環繞L2點飛行至2012年年底，進一步驗證我國遠距離測控能力。同時，嫦娥－2上搭載的太陽風離子探測器、太陽高能粒子探測器、X射線譜儀及γ射線譜儀等有效載荷，能探測地球遠磁尾的帶電粒子，并對可能的太陽X射線爆發和宇宙γ爆等進行觀測，獲取科學數據，提高對日地空間環境的認識。

嫦娥－2奔向L2點示意圖

組裝完成的螢火－1

螢火－1未能飛往火星

11月9日，我國首個火星探測器—螢火－1探測器搭載在俄羅斯“火衛一-土壤”探測器（Phobos-Soil）上由天頂－2SB（Zenit－2SB）火箭發射。升空后由于“火衛一-土壤”出現故障，未能按計劃實現變軌進入地火轉移軌道，所以螢火－1也無法奔向火星。螢火－1原定“乘坐”在“火衛一-土壤”上與其一起飛往火星，進入火星軌道后兩者分道揚鑣：“火衛一-土壤”變軌到火星圓軌道上尋機登陸火衛一，鉆取土壤樣品后返回地球；螢火－1則留在火星軌道上進行探測（詳情請看本刊2011年第12期）。