中国航天器及其技术的发展历程

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中国从１９５８年开始进行航天技术的预先研究，于１９６５年进入人造卫星工程研制的时期，并在１９９２年决定发展载人航天技术。从总体来看，２０世纪中国航天器及其技术的发展大致可分为准备发展卫星和研究卫星技术、开始研制卫星和试验卫星技术、卫星进入实用和提高卫星技术、研制新一代卫星和发展载人飞船技术等４个阶段。

一、准备发展卫星、研究卫星技术的阶段

此阶段从２０世纪５０年代后期至６０年代中期，为中国航天器及其技术发展的第一阶段，也是中国人造卫星及其技术的开创阶段。

１９５８年５月１７日，毛泽东主席在中国共产党第八次全国代表大会第二次会议上，根据人类社会已于１９５７年１０月随前苏联发射了世界上第一颗人造卫星而进入了航天时代，高瞻远瞩地提出了“我们（中国）也要搞人造卫星”的号召。根据这一战略考虑，中国科学院把研制发射人造卫星列为１９５８年的第一项重点任务。

１９５９年年初，中国科学院根据邓小平总书记作出的现在放（发射）卫星与国力不相称、要调整空间技术（为航天技术的同义词）研究任务的指示，提出了以探空火箭练兵、高空物理探测打基础、不断探索卫星发展方向这一循序渐进发展中国航天技术的工作方针。贯彻这一方针，使中国在火箭探空以及航天技术单项课题研究和试验设备研制等方面取得了从无到有的进展。

２０世纪６０年代初、中期，中国在火箭探空领域多次获得了高空大气环境探测数据、进行了首批次生物高空飞行试验，在卫星技术领域开展了轨道运行理论、热控制技术、姿态控制技术、无线电及空间电子学、空间医学工程、生物环境工程等方面的研究和研制。这些学术理论成果和工程技术成果，为中国后来开展人造卫星的研制准备了必要的条件。

二、开始研制卫星、试验卫星技术的阶段

此阶段从２０世纪６０年代至７０年代中期，为中国航天器及其技术发展的第二阶段，也是中国人造卫星及其技术取得初步突破的阶段。

１９６５年６月，周恩来总理主持召开的中共中央专门委员会第十二次会议，批准了国防科委提出的拟于１９７０～１９７１年发射中国第一颗人造卫星的方案报告。同年８月召开的中共中央专门委员会第十三次会议，又原则同意了中国科学院受国防科委委托提出的关于发展中国人造卫星工作的规划方案建议。该建议经修订，于１９６６年５月形成了中国的第一个有关航天事业的发展规划——《发展中国人造卫星事业的十年规划》（简称《十年规划》）。

《十年规划》明确提出，中国发展人造卫星事业要走有中国特色的道路，要根据中国自己的需要确定卫星的种类，要根据中国特定的条件确定技术途径，要以满足中国自己的需要为标准来衡量赶超（世界先进水平）；研制人造卫星要采取由易到难、由低到高、循序渐进、逐步发展的方针，首先以科学技术试验卫星开路、取得经验，然后发展以返回式卫星为重点的应用卫星系列。《十年规划》勾画出中国航天事业的发展蓝图，明确了发展方向和奋斗目标，对中国航天技术的发展具有重要的指导作用。实践证明，《十年规划》提出的发展方针和原则符合中国国情。特别是，在当时的历史条件和国际环境下，中国在航天技术方面不可能得到其他国家的任何援助和合作，只能走自力更生、自主创新的道路。历史表明，《十年规划》提出的主要目标基本按期实现了。

在进入人造卫星工程研制时期后，中国于１９６８年２月成立了专门负责航天器研制的中国空间技术研究院。该院的成立，使原先分散在中国科学院和第七机械工业部的航天器研制力量得到集中，从组织体制上为按期完成中国第一颗人造卫星——“东方红一号”（代号ＤＦＨ－１）卫星的研制任务以及进行中国第一种应用卫星——返回式０型试验遥感卫星（代号０１批ＦＳＷ－０）等航天器的研制提供了保证。此后一年半，即１９６９年８月，上海机电二局（１９８２年改称上海航天局，１９９３年改称上海航天技术研究院）也组建了卫星研制队伍，并开始研制技术试验（代号ＪＳ）卫星。

１９７０年年４月２４日，“东方红一号”卫星在“长征一号”运载火箭的携带下，从酒泉卫星发射中心起飞升空，进入一条近地点高度４３９公里、远地点高度２３８４公里、倾角６８．５度的初始轨道。这一成就标志着中国成为继前苏联、美国、法国、日本之后，世界上第５个能自行研制发射人造卫星的国家。“东方红一号”卫星原定的主要任务为探测空间环境参数，后改为播放《东方红》乐奏曲。中国的第一颗卫星总重量为１７２．８公斤，比前苏联、美国、法国、日本这４个国家的第一颗卫星重量（分别为８３．６公斤、１３．９７公斤、４２公斤、９．４公斤）的总和还要多２３．８公斤；而且，中国的第一颗卫星在跟踪测轨技术、信号传送方式、热控制技术等方面也优于上述这４个国家的第一颗卫星。这说明，中国航天器技术虽然起步较晚，但起点较高。

在“东方红一号”卫星发射成功后不到一年，即１９７１年３月３日，中国又用“长征一号”运载火箭将“实践一号”（代号ＳＪ－１）科学探测和技术试验卫星（见题图）送入空间轨道。该卫星除了进行空间环境参数探测外，还对硅太阳能电池阵加镍镉蓄电池组构成的电源系统、无源主动式热控制系统、小型化长期遥测系统进行在轨飞行试验。这３个试验项目都是要在长寿命应用卫星上采用的新技术。“实践一号”卫星的设计寿命为１年，但直到卫星轨道寿命结束，星上的长期遥测系统仍一直在发送着清晰的信号。在当时中国缺乏航天用长寿命元器件可靠性数据和经验的情况下，该卫星能达到８年多的工作寿命，的确难能可贵。

“东方红一号”卫星和“实践一号”卫星均采用自旋方式稳定姿态。这２颗卫星相继告捷，表明中国人造卫星事业发展十年规划中的第一步目标得到实现。

技术试验（ＪＳ）卫星进行了以星载计算机为主的程序控制技术、遥测数传和跟踪采用“兼用合一”的方案、三轴稳定的姿态控制技术等试验。该卫星在第一、二次发射时，均因运载火箭推进系统出现故障未能进入轨道。但在１９７５年７月进行的第三次发射，成功地由“风暴一号”运载火箭将其送入地球低轨道。这一成就使技术试验卫星的第三颗卫星成为进入太空轨道的中国第三颗卫星。此后，技术试验卫星又于１９７５年１２月至１９７６年１１月进行了３次发射。其中，前２次卫星进入轨道，最后一次卫星因运载火箭推进系统出现故障未能进入轨道。

０１批ＦＳＷ－０返回式卫星主要用于进行航天可见光摄影技术、卫星返回技术以及相关的三轴稳定姿态控制技术试验。该卫星由返回舱和仪器舱２个舱段组成，其中返回舱平台具有较强的通用性。该卫星在１９７４年１１月进行的首次飞行试验中，因运载火箭姿态控制系统出现故障未能进入太空；但在１９７５年１１月进行的第二次发射时，成功地由“长征二号”运载火箭送入预定轨道，并在完成任务后按预定计划使返回舱返回地面，基本上完成了“把卫星收回来”的任务。此后，０１批ＦＳＷ－０在１９７６年１２月、１９７８年１月各进行的１次飞行试验中，发射和回收均取得圆满成功。

０１批ＦＳＷ－０返回式卫星的研制成功，表明中国在攀登航天可见光摄影技术和卫星返回技术方面取得了突破性进展，使中国成为继美国、前苏联之后世界上第３个掌握这两项高难度技术的国家，并表明中国胜利地实现了人造卫星事业十年发展规划中提出的第二步的主要目标。

通过上列几种卫星的研制，中国基本掌握了人造卫星及其分系统相关的技术。

三、卫星进入实用、提高卫星技术的阶段

此阶段从２０世纪７０年代中期至８０年代中期，为中国航天器及其技术发展的第３阶段，也是中国人造卫星及其技术开始直接为国民经济建设服务的阶段。

１９７７年９月，中国决定集中航天领域的力量于１９８０年至１９８４年完成包括发射“东方红二号”（代号ＤＦＨ－２）试验通信卫星在内的“三抓任务”（另两项任务为向太平洋发射远程运载火箭和由潜艇水下发射运载火箭）。１９７８年８月，邓小平副主席指出，中国是发展中的国家，在空间技术方面，不参加太空竞赛；现在不必上月球，要把力量集中到急用、实用的应用卫星上来。根据中国制定的２０世纪８０年代中期航天事业的发展规划和邓小平的上述批示，中国航天器领域加快了能覆盖更广地域、获取更多对地观测资料的返回式０型实用遥感卫星（代号０２批ＦＳＷ－０）和用于进行卫星通信试验的“东方红二号”试验通信卫星等急用、实用的应用卫星的研制步伐，并在２０世纪８０年代初、中期使中国的人造卫星及其技术取得了多项新进展。

１９８１年９月，“实践二号”（代号ＳＪ－２）、“实践二号甲”（代号ＳＪ－２Ａ）、“实践二号乙”（代号ＳＪ－２Ｂ）３颗空间物理探测卫星进行第二次发射（１９７９年７月进行的首次发射因运载火箭推进系统出现故障未能进入轨道），成功地由１枚“风暴一号”运载火箭送入各自的运行轨道，实现了“一箭三星”。这３颗卫星除探测空间环境参数外，还进行了太阳能电池阵和整星对日（太阳）定向、整星无源主动式热控制等卫星新技术的试验，从而提高了中国人造卫星的技术水平。

１９８２年９月，０２批ＦＳＷ－１进行了首次飞行试验。在这次试验中，卫星由“长征二号丙”运载火箭送入预定轨道，并在完成任务后使返回舱按预定计划安全返回地面。此后，０２批ＦＳＷ－１又于１９８３年至１９８７年成功地完成了５颗卫星的发射和回收。其中，于１９８５年１０月、１９８６年１０月发射的２颗卫星主要用于中国国土普查。０２批ＦＳＷ－１的研制成功，不仅表明返回式遥感卫星在中国的各类应用卫星中率先由试验阶段转入到实用阶段，而且揭开了中国人造卫星及其技术直接为国民经济建设服务的序幕。在０２批ＦＳＷ－０研制、发射任务完成以后，中国又从１９８７年９月开始用“长征二号丙”运载火箭发射主要用于航天测绘工作的返回式Ⅰ型遥感卫星（代号ＦＳＷ－１）。ＦＳＷ－１共发射了５颗卫星。其中，１９９３年月１０月发射的第５颗卫星因姿态控制系统出现故障使返回舱未能实现返回，其他４颗卫星的返回舱成功地返回地面。

１９８４年４月，小容量和采用双自旋稳定的“东方红二号”试验通信卫星在西昌卫星发射中心进行了第２次发射（同年１月进行的首次发射因运载火箭推进系统出现故障未能进入预定轨道）。首先由“长征三号”运载火箭将卫星送入地球静止轨道的转移轨道，而后由卫星上的推进系统将卫星推入地球静止轨道并使卫星定点于东径１２５度的赤道上空。紧接着，中国又于１９８６年２月将１颗“东方红二号”实用通信卫星定点于东经１０３度的赤道上空。这一成就表明，中国成为继美国、前苏联、欧洲航天局、日本之后世界上第５个拥有地球静止卫星的国家，中国的通信卫星也因此进入实用阶段。此后，中国又于１９８８到１９９１年发射了４颗通信容量比“东方红二号”通信卫星大１倍的“东方红二号甲”（代号ＤＦＨ－２Ａ）通信卫星。这４颗“东方红二号甲”通信卫星除最后１颗因运载火箭推进系统出现故障未能进入预定轨道外，其他３颗分别定点于东经７８．５度、东经１１０．５度、东经９８度的赤道上空。这几种通信卫星的研制成功，促进了中国国内卫星通信事业的进步。据不完全统计，在２０世纪８０年代末期，中国用于国内卫星通信的转发器中，国产化的程度约６０％。

在中国人造卫星开始为国土普查、国内通信领域作贡献之际，２颗“风云一号”（代号ＦＹ－１）太阳同步轨道试验气象卫星（即０１批ＦＹ－１卫星），分别于１９８８年９月和１９９０年９月，由“长征四号甲”运载火箭携带，从太原卫星发射中心起飞升空并进入预定的轨道。在１９９０年进行的发射中，运载火箭还同时将“大气一号”（代号ＤＱ－１）和“大气二号”（代号ＤＱ－２）２颗气球式卫星送入轨道。２颗０１批“风云一号”太阳同步轨道气象卫星的发射入轨，表明中国成为继美国、前苏联之后世界上第３个拥有太阳同步轨道气卫星的国家，推动了中国气象事业的发展。

四、研制新一代卫星，发展载人飞船技术的阶段

此阶段从２０世纪８０年代中期至９０年代末期，为中国航天器及其技术发展的第４阶段，也是中国人造卫星及其技术取得新的重大突破、载人飞船及其技术取得初步突破的阶段。

中国通过前面所述各种人造卫星的研制，解决了人造卫星有无的问题和使卫星技术有了较大提高，并在卫星应用方面取得了初步成果。在此基础上，中国于２０世纪８０年代中期提出了要研制新一代卫星的任务。与此同时，中国航天器领域根据中国制定的跟踪世界高技术前沿的《高技术发展纲要》（即“８６３计划”），开始进行载人空间站及其应用的研究。１９９２年，中国航天器领域又根据中国确定执行飞船载人航天工程计划，开始进行载人飞船的研制。在此阶段，中国于航天器领域取得了如下所述的进展。

１９９２年８月，能获得更多、更清晰地物图像的返回式Ⅱ型遥感卫星（代号ＦＳＷ－２）进行的首次飞行任务获得圆满成功。这一成就揭开了中国新一代卫星发射的序幕。此后，返回式Ⅱ型遥感卫星又于１９９４年７月和１９９６年１０～１１月各执行了１次飞行任务。这２次飞行任务也获得圆满成功。用于发射返回式Ⅱ型遥感卫星的运载火箭为“长征二号丁”运载火箭。

中国返回式卫星是一种低轨道、三轴稳定、对地心定向、返回舱可安全返回地面的卫星。其主要任务是对地观测，同时利用卫星的剩余能力，以搭载形式进行一些国家科学技术发展急需的试验项目；在一定程度上弥补了中国目前还没有专用微重力试验卫星和技术试验卫星的不足。

返回式Ⅱ型遥感卫星采用了新研制成功的遥感设备，使一次飞行获得的信息大幅度增加；在完成对地观测主任务的同时，还以搭载形式进行多种空间科学和技术试验。其卫星技术本身也有很大提高。它充分继承和吸收了前两种返回式卫星的成功经验和成熟技术；在此基础上又有较大的创新和改进，为国家提供了一种崭新的、用途广泛的返回式卫星平台。

１９９４年２月，运用成熟技术以较快的速度研制发射了“实践四号”（代号ＳＪ－４）科学试验卫星。该卫星重３９６公斤，主要用于进行空间辐射环境及其效应探测。它搭载“长征三号甲”运载火箭，被送入地球静止轨道的转移轨道。该卫星还对砷化镓太阳电池和氢镍电池等新型航天电池进行了在轨飞行试验，取得了令人鼓舞的效果。

１９９７年５月，中等容量和采用三轴稳定姿态控制的“东方红三号”（代号ＤＦＨ－３）通信卫星进行第２次发射（１９９４年１１月进行的首次发射因星上推进系统出现故障未能定点于赤道上空、投入使用）。首先由“长征三号甲”运载火箭送入地球静止轨道的转移轨道，而后由卫星的推进系统将卫星推入地球静止轨道，并使卫星定点于东经１２５度的赤道上空。这一成就表明，中国通信卫星的技术有了明显的提高。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、更大容量的通信卫星奠定了基础。它对于缓解中国卫星通信的紧张状况，促进通信事业的发展，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。

２０００年１～２月，以“东方红三号”通信卫星平台为基础研制的“中星二十二号”（代号ＺＸ－２２）通信卫星发射成功，定点于东经９８度的赤道上空。

１９９７年６月，以“东方红二号甲”通信卫星平台为基础研制的“风云二号”（代号ＦＹ－２）地球静止轨道气象卫星进行的首次发射获得成功。卫星定点于东经１０５度赤道上空。发射“风云二号”气象卫星的运载火箭是“长征三号”运载火箭。这一成就使中国成为继美国、前苏联之后，世界上第３个既能研制发射太阳同步轨道气象卫星，又能研制发射地球静止轨道气象卫星的国家。该卫星能覆盖以我国为中心的约１亿平方公里的地球表面，通过卫星转发的高分辩率数字展宽云图和低分辩率云图，可进行天气图传真广播，供国内外气象资料地面站接收使用；星上的数据收集系统可以提供１３３个国内国际通道的数据传输；利用卫星上的空间环境检测器，可检测太阳活动和卫星所处空间环境，为卫星工程和空间环境科学提供观测数据。它的研制发射成功，开拓了我国在地球静止轨道上进行对地观测的新领域，提高了我国气象预报和减灾防灾的及时性和准确性，使我国气象现代化事业进入一个新阶段。２０００年６月，第２颗“风云二号”气象卫星成功发射，并定点于赤道上空（定点位置经度与第１颗卫星相同）。

１９９９年５月，“风云一号”业务气象卫星（即０２批ＦＹ－１卫星）和“实践五号”（代号ＳＪ－５）科学试验卫星，由１枚“长征四号乙”运载火箭一并送入预定的太阳同步轨道。“风云一号”业务气象卫星的研制成功，表明此种气象卫星进入了实用阶段。其工作寿命由原型的１年提高到２年；遥感性能提高，增强了对云层、陆地和海洋的多光谱探测能力；存储容量增加，云图信息存贮与记录时间提高到３００分钟；每天可以获得一次４通道、４公里分辩率的全球观测资料。“实践五号”科学试验卫星仅用不到两年的时间就完成了工程星和样星的研制工作，其性能指标可以满足用户需要，并达到了各项设计指标要求。该卫星装载中国科学院研制的科学仪器设备，主要进行空间环境探测、单粒子效应及对策研究、卫星微重力下的流体科学试验等。

１９９９年１０月，中国和巴西联合研制的“资源一号”（代号ＺＹ－１）卫星（即中国和巴西地球资源卫星），由“长征四号乙”运载火箭送入预定的太阳同步轨道。卫星上装有ＣＣＤ相机、红外多光谱扫描仪、宽视场成像仪等。由此，填补了中国在地球资源卫星领域的空白。２０００年９月，中国的“资源二号”（代号ＺＹ－２）卫星成功发射进入轨道。

１９９９年１１月，中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号乙”运载火箭发射了“神舟一号”（代号ＳＺ－１）飞船。该飞船为无人状态的试验飞船。“神舟一号”飞船在轨运行１４圈后，其返回舱成功着陆在内蒙古自治区中部地区。“神舟一号”无人飞船的飞行试验获得成功，表明中国在飞船载人航天技术领域取得的首次重大突破。

２０００年６月，中国和英国有关单位联合研制的“航天清华一号”（代号ＨＴＱＨ－１）微小卫星，搭载俄罗斯运载火箭进入轨道。该卫星的研制实践，为中国小型卫星的发展提供了一条新的途径。

２０００年１０月、１２月，２颗以“东方红三号”平台为基础研制的“北斗号”（代号ＢＤ）导航试验卫星，分别定点于东经１４０度和东经８０度的赤道上空。由此组成了中国的第１个区域性导航卫星系统，并使中国成为继美国、前苏联之后世界上第３个拥有导航卫星的国家。

上述于９０年代发射的卫星，多数在设计时瞄准了８０年代末期或９０年代初、中期国际同类卫星的先进水平。通过这些卫星的研制成功，使中国在几个重要的卫星领域和若干卫星技术领域将与世界先进水平的差距缩短到５到１０年。此外，在此阶段中国还研制发射了２颗主要用于模拟将发射卫星质量特性的模拟（代号ＭＮ）卫星。

责任编辑：兆然■