“鑫諾二號”是中國第一顆具備抗干擾能力的大型通信廣播衛星。“鑫諾二號”由中國航天科技集團所屬中國空間技術研究院為主研制,是基于“東方紅四號”衛星公用平臺研制的首顆通信廣播衛星,具有長壽命、大容量、安全可靠等技術特點,衛星重約五點一噸,采用標準的廣播衛星頻段,設計壽命15年,在軌服務壽命12年。星上載有22個大功率轉發器,可同時支持兩百余套標準清晰度電視節目,在中國全境范圍內均可使用零點四五米天線接收到清晰的聲音和圖像。2006年10月29日北京時間0時20分,“鑫諾二號”,在西昌衛星發射中心由“長征三號乙”運載火箭成功發射升空。
項目簡介
為加快中國自主研制通信衛星的市場競爭力,1998年新的國防科工委成立,即加緊開展新一代大型靜止軌道衛星公用平臺論證工作,在九五期間重點開展了大型地球靜止軌道衛星公用平臺(東四平臺)的技術開發工作,并取得了突破性進展。用了一年的時間,于2001年1月完成了預發展階段任務,通過了國防科工委組織的專家評審,2001年10月國家正式批準東四平臺立項,2002年1月通過了轉初樣設計評審,正式轉入初樣研制階段。2002年5月與鑫諾衛星公司簽署了鑫諾二號(SINOSAT-2)衛星采購訂貨合同。鑫諾二號衛星的主要服務對象是中國大陸、港澳臺地區的通信廣播用戶。該衛星使用中國正在研制的新一代大型靜止軌道衛星公用平臺,即東方紅四號衛星平臺,裝載22路Ku頻段大功率轉發器,衛星壽命末期輸出功率10500W,發射重量5100kg(東方紅三號衛星為中等容量通信衛星,可裝載有效載荷200公斤,整星功率1800瓦,可裝載24路中校功率轉發器),設計壽命15年,使用長征三號乙(CZ-3B)運載火箭由西昌衛星發射中心發射,整星指標和能力達到國際先進水平。
SINOSAT-2衛星飛行星研制工作已于2003年開始,并計劃于2006年出廠發射。在東方紅四號大平臺的基礎上,先后又簽署了尼日利亞和委內瑞拉通信衛星合同,走出了重國整星出口零的突破。
研制目的
適應民用和軍用地球靜止軌道衛星向長壽命、大容量發展的趨勢,滿足“十五”期間研制大容量通信衛星的需求,掌握大型地球靜止軌道衛星平臺的研制技術。
研制方案和主要技術指標
該平臺由電源、測控、數據管理、姿態和軌道控制、推進、結構與機構、熱控等分系統組成,全三軸穩定控制方式。該平臺輸出總功率為8000-10000瓦,并具有擴展至10000瓦以上的能力,能為有效載荷提供功率約6000-8000瓦。該平臺可承載有效載荷重量600-800公斤,整星最大發射重量可達5200公斤,可采用長征三號乙、阿里安和質子號等運載火箭發射。該平臺設計壽命15年。
研制經費
研制總經費控制在13.26億元(含外匯指標2400萬美)以內,其中預發展階段1.1億元,“十五”安排12.16億元,由民用航天科研費支出。
研制計劃及后續工作安排
2000年,預發展階段(關鍵項目預先研究)
2001年,批復立項
2004年,轉入正樣研制。
完成正樣研制和整星大型試驗——出廠審定(國防科工委組織)——火箭發射成功——衛星成果,在軌交付國內衛星通信當前情況。
據不完全統計,中國衛星應用產業的總產值從1996年的接近30億元人民幣增加到2000年的100多億人民幣,年平均增長率達到35%,高于同期全部工業產值增長率約24各百分點,也高于中國高技術產業產值平均增長率約12個百分點。
中國衛星通信產業已形成規模,不僅擁有了大量的衛星通信地球站,實現了全國所有省級電視節目全部通過衛星播出,衛星遠程教育和衛星遠程醫療等業務也開始投入使用,“村村通”衛視直播平臺已經建立,未來衛星數字音頻廣播、衛星寬帶傳輸及互聯網接入、基于互聯網業務的衛星寬帶媒體數據投遞業務、交互式衛星遠程教育教學通信的業務的高速發展,使中國衛星通信業務有了巨大的擴展空間,衛星電視直播將成為中國新的經濟增長點。
1996年國家教育部批準了四所大學作為首批開展河北現代遠程教育網絡有限責任公司的試點院校,2001年底,全國44所省級電大建立了互聯網站和校園網,形成了衛星電視和互聯網相結合的世界上最大的遠程教育系統。遠程教育的優點是:廣泛性、便捷性、實時性、廣域性。遠程教育的發展目標:專業教育和職業教育相結合;全日制和業余兼職相結合;建立以計算機網絡、多媒體為代表的現代遠程教育體系;建立遠程教育系統的有效手段是基于雙向交互式的數字衛星電視。
發射實況
2006年10月29日北京時間0時20分,中國自行研制的新一代大功率通信廣播衛星“鑫諾二號”,在西昌衛星發射中心由“長征三號乙”運載火箭成功發射升空。
火箭飛行約25分鐘后,星箭分離,衛星進入近地點高度為207公里、遠地點高度為35932公里、軌道傾角為28度的地球同步轉移軌道。隨后一段時間,西安衛星測控中心和“遠望”測量船將對“鑫諾二號”實施測量和多次變軌控制,最終使衛星進入地球同步軌道,定點于東經92.2度赤道上空,建立正常工作姿態。
主要用途
該衛星用戶為鑫諾衛星公司,主要為中國大陸、香港特別行政區、澳門、臺灣省等兩岸四地的廣播電視、數字電視、直播電視和數字寬帶多媒體系統用戶提供服務。“鑫諾二號”的投入使用,一方面為豐富人民的文化生活和解決廣播電視的全人口覆蓋提供有力保障,另一方面,對于中國開拓航天國際市場,提高國家信息廣播的能力及安全性、可靠性,開展電視直播業務等具有重大意義。
“東方紅四號”平臺是中國獨立開發、具有自主知識產權的新一代大型地球同步軌道衛星公用平臺,其技術水平與目前國際同類衛星平臺先進水平相當,在平臺上可以根據用戶需要安裝不同的有效載荷,生產出一顆顆不同用途的衛星。
“長征三號乙”運載火箭由中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術研究院研制,該型火箭在控制系統和箭體結構等方面進行多項技術改進,提高了火箭的可靠性和安全性。本次發射是中國“長征”系列運載火箭的第93次飛行,也是自1996年10月以來,航天科工集團發射連續第51次獲得成功。
鑫諾衛星公司負責人介紹說,1998年7月發射升空的“鑫諾一號”衛星是從國外購買,主要承擔國家廣播電視和亞太地區通信傳輸業務,目前已開始研制的“鑫諾三號”衛星被確定為廣播電視專用,計劃2007年發射并投入使用。
數據參數
“鑫諾二號”衛星重約5.1噸,衛星壽命末期輸出功率10500W,整星功率1800瓦,設計壽命15年,運營壽命12年,定點于東經92.2度赤道上空地球同步軌道上,配置22路Ku頻段高功率轉發器,為中國大陸、港、澳、臺地區直播電視、數字電視、廣播和數字寬帶多媒體系統等用戶服務。使用長征三號乙(CZ-3B)運載火箭由西昌衛星發射中心發射,整星指標和能力達到國際先進水平。
技術故障
2006年11月28日,鑫諾衛星公司相關部門告之:“鑫諾二號”衛星在定點過程中,出現技術故障,致使太陽帆板二次展開和通信天線展開未能完成,衛星無法提供通信廣播傳輸服務。
出現故障時,“鑫諾二號”衛星保持在東經92.2度預定軌道位置附近,衛星平臺的其他系統在軌運行正常。衛星制造商正就故障機理做進一步的分析和研究。
鑫諾衛星通信有限公司新聞發言人表示,技術上的高風險是衛星運營業的行業特點之一,國內外許多衛星公司都曾經歷過類似的情況。作為中國國有衛星運營商,鑫諾衛星公司更好地服務于國家通信、廣播和電視直播業務的宗旨未變,不斷支持民族航天制造業的信心沒有動搖。
“鑫諾二號”的制造者中國空間技術研究院工作人員除了表示“正就故障機理作進一步的分析和研究”外,拒絕透露進一步的消息。
來自有關方面的消息顯示,鑫諾公司已經向保險公司開始申請相關賠付。“鑫諾二號”由中國人民財產保險股份有限公司獨家承保。此次發射,中國財險在承保衛星發射加一年在軌保險的同時,還獨家承保了衛星發射第三方責任險。
中國人保財險投資者關系部相關人士表示,保險額度屬于保密條款,不能對外公布。據業界人士估算,此顆衛星成本在20億元人民幣以上。
針對“鑫諾二號”衛星出現故障問題,鑫諾衛星公司作出官方回應,并表示2007上半年將發射“鑫諾二號”的備份衛星——“中星九號通信衛星”。
最后“搶救”
2007年11月18日,國防科工委和中華人民共和國國家發展和改革委員會聯合召開了第三次民用航天工作會暨全國空間應用推廣交流會。國防科工委副主任兼國家航天局局長孫來燕做了大會主報告,通報了未來航天發展和應用的一些情況。
孫來燕在回顧“十一五”頭兩年航天發展的開局時評價“開局良好”,不過他也遺憾地指出,去年10月我國發射的鑫諾二號直播衛星,由于技術上的原因導致衛星天線、太陽能帆板無法打開,至今不能工作,對鑫諾二號直播衛星的最后一次“搶救”工作預計在今年年底前進行。
孫來燕在會上表示,中國今后將重點突破大型衛星天線、激光通信、高分辨率對地觀測衛星有效載荷、先進運載技術等“瓶頸”,為航天的可持續發展奠定技術基礎。同時,實施好“航天產品高可靠、長壽命工程”,力爭實現太陽同步軌道衛星設計壽命由目前的2至3年提高到4至5年,地球靜止軌道衛星壽命由目前的8年提高到穩定運行15年。
“鑫諾二號”將進行最后一次“搶救”。把握究竟有多大?中國直播衛星有限公司業內人士表示,經過一年的分析研究,這最后一次“搶救”就是最后一擊,失敗則意味著衛星完全報廢。
“所幸的是,目前衛星除了太陽能板和通信天線外,其它設備基本正常,也還能夠接收到地面發送的指令。”該業內人士說,衛星沒能展開的天線,只是發揮通訊衛星作用的工作天線,目前地面還可以向衛星發送指令,“搶救”還要靠遙感技術。如果專門發送一顆修理衛星,成本和技術難度太高,還不如再發送一顆通訊衛星。
目前“鑫諾二號”的發動機和燃料儲備都還正常,如果“搶救”成功,至少可以挽回數十億元的損失,但要在距離地球36000公里的同步軌道上實施修復,業內人士稱成功的機會很小。
如果失敗將成為太空垃圾
中國空間技術研究院研究員、太空碎片專家都亨稱,如果“搶救”失敗,成本至少20億元的“鑫諾二號”將成為徹底的太空垃圾,并要利用剩余燃料離開地球同步軌道。
投資巨大的“鑫諾二號”,就沒有回收的可能嗎?“到現在為止,國際上還沒有從地球同步軌道成功實施回收的例子。”都亨說,國際上普遍不要求對地球同步軌道上的報廢衛星實施回收,但是需要衛星離開軌道238公里以上。
“鑫諾二號”的燃料儲備和發動機都正常,如果宣布報廢,地面也將發送指令讓衛星主動離開軌道。
美國曾利用導彈將報廢的衛星擊毀,“鑫諾二號”是否也會有此命運呢?“這不可能。首先美國打的那顆衛星,距離地面只有數百公里,屬于低軌道;‘鑫諾二號’距離地球36000公里,技術上講雖然可以,但成本之高是不可能去考慮實施的。”都亨說。
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鑫諾一號
鑫諾衛星公司是由歐洲制造的、具有20世紀90年代世界先進水平的大容量通信衛星。星上有24個C頻段和14個Ku頻段轉發器,在軌工作壽命15年。衛星主要覆蓋國內及周邊國家和地區。鑫諾衛星地面測控站由國內自行設計和研制,衛星控制軟件全部由國內編制。鑫諾衛星于1998年7月18日由長征三號乙運載火箭發射升空,定點在東經110.5度赤道上空。鑫諾衛星服務于國家教育和科研計算機網絡、新華社全球衛星數據廣播網、國家廣電總局“村村通”工程,以及中國海上石油、國家氣象局、中國吉通通信、中國聯通和中國教育電視臺等數十家用戶。
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