2012年的中国航天活动

2012年，中国航天活动精彩纷呈，发射次数与2011年持平，共19次，居世界第二，而且成功率达到100%，共将28个航天器送入太空。2012年的中国航天活动有许多亮点值得关注，例如，发射了我国首颗高精度民用立体测绘卫星资源－3以及资源－1的02C星，使我国卫星遥感图像质量达到国际先进水平；发射了6颗“北斗”导航卫星，从而建成了“北斗”区域卫星导航系统；发射了天链－1的03星，它标志着我国第一代中继卫星系统正式建成；发射了实践－9A、9B卫星，它们是我国民用新技术试验卫星系列的首批星；发射了环境－1C卫星，它与在轨的环境－1A、1B光学小卫星组成了“环境与灾害监测预报小卫星”星座。最举世瞩目的中国航天活动是圆满完成了神舟－9与天宫－1载人手控交会对接任务，并把我国首位女航天员送上了太空。

1 人造卫星

1月9日，我国用长征－4B火箭成功发射了资源－3卫星和卢森堡的船舶卫星－2（Vesselsat－2）小卫星。其中，资源－3进入高度约500km、倾角约97.5°的太阳同步轨道，7月30日正式投入使用，具有立体测图功能和测图精度高、影像数据量大、处理速度快等特点。它是我国首颗高精度民用立体测绘卫星，质量约2650kg，载有1组空间分辨率为2.1m（正视）和3.5m（前后视）的三线阵立体测绘相机（简称TLC相机），以及1台空间分辨率为5.8m的多光谱相机（简称MUX相机，覆盖宽度约50km），可提供3.5m分辨率立体影像和2.1m（全色）/5.8m（多光谱）分辨率平面影像，影像分辨率及测图精度均为国内第一。资源－3是目前我国设计精度最高的遥感卫星，其中高程精度优于5m，较国外同类分辨率卫星影像质量更优。该卫星集测绘和资源调查功能于一体，影像数据覆盖全球逾4.578×108km2，其中覆盖中国领土9.3242×106km2，用户为国家测绘地理信息局，使我国的测绘方式由大地测绘、航空测绘提升为航天测绘，还使我国地图的更新率由过去的平均5年提升为60天。此外，我国重力卫星、雷达卫星和资源－3后续卫星研制也已列入相关计划，以实现各种气候条件下的地理信息获取，为国家基础测绘提供稳定、可靠的卫星数据源保障。

资源－3实现了多项国内第一：第一次实现我国遥感卫星多角度、多光谱综合立体成像，立体测绘成功率达到100%，可同时获取优于2.1m的全色数据和优于6m的多光谱数据；第一次使我国卫星遥感图像质量达到国际先进水平，几何定位精度达到30m；第一次实现我国超高码速率遥感数据传输，数据传输速度可达900Mb it/s（比以往提高了4～5倍），每天接收、处理和存储的数据可达1790GB；第一次实现了我国低轨遥感卫星5年设计寿命，大大提升了我国对地观测卫星的应用效益。（详情请看本刊2012年第9期）

1月13日，我国用长征－3A火箭成功发射了第4颗业务型静止气象卫星—风云－2F，最后定点在112°（E）赤道上空。该卫星是风云－2的03批卫星的首发星，用于接续02批卫星业务，与目前在轨运行的风云－2D和2E星共同组网，进一步强化了我国静止气象卫星“双星观测、在轨备份”的业务格局，在组网观测的基础上增加了灵活观测能力，为气象业务卫星连续、可靠、稳定运行打下了坚实基础。风云－2的03批卫星共有3颗，是在02批卫星基础上使汛期观测间隔由30min缩短至15min，空间环境监测性能也成倍提升。它装有2个主要设备：扫描辐射计和空间环境监测器。前者是获取云图的主要仪器，可以在非汛期每小时、汛期每30min获取覆盖地球表面约1/3的全圆盘图像；后者能对太阳X射线、高能质子、高能电子和高能重粒子流量进行多能段监测，用于开展空间天气监测、预报和预警业务。风云－2的03批卫星比02批寿命更长（从3年提高到4年），可有效抑制杂散辐射，探测精度更高，并具备对特定区域更加灵活的高频次观测能力，能对气象圆盘图的任意区域进行扫描，全天候对地球进行连续气象监视，而不再受制于只能对划定的15个区域进行扫描，大大提高了对灾害性天气的观测、预报能力。以台风预报为例，由于具有区域加密观测能力，所以可使对台风的定位定强预报时间提前10min，可为灾害预警和防灾减灾工作节省宝贵时间。8月20日，风云－2F正式交付中国气象局使用，这对进一步提高我国气象探测精度，对台风、强对流等监测预报具有十分重要的意义。目前，我国共成功发射了12颗“风云”系列气象卫星，现阶段共有7颗气象卫星在太空“观风测云”，其中包括3颗极轨气象卫星和4颗静止气象卫星。

资源－3在轨飞行示意图

运行在地球静止轨道的“北斗”导航卫星示意图

2月25日，我国用长征－3C火箭成功发射了第11颗“北斗”导航卫星，这颗运行在地球静止轨道的卫星可使“北斗”导航卫星星座完全覆盖中国西部地区，包括西藏和新疆的大部分地区，使“北斗”卫星导航整个系统的性能、精度和稳定性也进一步提高。4月30日，我国用长征－3B火箭成功发射了第12颗、第13颗“北斗”导航卫星至中圆轨道，这是我国首次用“一箭双星”方式发射“北斗”导航卫星。9月19日，我国再次用长征－3B火箭把第14颗、第15颗“北斗”导航卫星送入中圆轨道。为了满足“一箭双星”发射任务的需求，长征－3B火箭在其标准型基础上有较大改进，使用了双星串联外支撑技术、双星发射轨道设计技术、双星轨道分离技术和中圆轨道发射技术等6项新技术。同时，在火箭整体上还有26项适应性的状态变化，包括整流罩设计、火箭总体设计、双星分离系统设计和发射轨道设计等，从而既提高了发射效率，又提高了发射能力，对中国航天运载技术的发展也具有重要意义。10月25日，我国用长征－3C火箭成功发射了第16颗“北斗”导航卫星，它运行在地球静止轨道。至此，“北斗”区域导航卫星星座建成，它由5颗地球静止轨道卫星和9颗非地球静止轨道卫星组成，其中9颗非地球静止轨道卫星包括5颗倾斜地球同步轨道卫星（有2颗在轨备份）和4颗中圆轨道卫星。地球静止轨道卫星采用东方红－3A卫星平台，用长征－3C火箭以“一箭一星”方式发射；非地球静止轨道卫星采用东方红－3卫星平台，用长征－3A火箭以“一箭一星”或长征－3B火箭以“一箭双星”方式发射。其主要功能是：定位、测速、单双向授时、短报文通信；服务区域：中国及部分亚太地区；定位精度优于10m；测速精度优于0.2m/s；授时精度50ns；短报文通信120个汉字/次。

12月12日，中国中央电视台（CCTV）第十三届“中国经济年度人物”评选揭晓，中国航天科技集团公司“北斗”卫星导航系统任务团队荣膺“中国经济年度人物创新奖”，“北斗”导航卫星总指挥李长江、总设计师谢军和杨慧、长征－3A系列火箭总指挥岑拯、总设计师姜杰参加了颁奖典礼。

到2020年，我国将建成由35颗卫星组成的“北斗”全球卫星导航系统的星座。它由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星组成，其中非地球静止轨道“北斗”导航卫星包括27颗中圆地球轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星。该星座不仅卫星数量和轨道多，导航定位精度高，还能与其他卫星导航系统兼容，并保留了“北斗”导航试验卫星独特的通信功能。“北斗”导航卫星系统总设计师杨慧表示，“北斗”全球卫星导航星座以中圆轨道卫星为主，另外还包括倾斜地球同步轨道卫星和地球静止轨道卫星。这3种轨道卫星在卫星平台、有效载荷上互有区别，在功能上各司其职。后续的“北斗”中圆轨道卫星在卫星平台和载荷两方面会做较大改动，主要包括增加卫星设计寿命，提高卫星自主生存能力，设计新的卫星结构构型，以适应“一箭多星”的发射方式，提供更高精度的星载时间基准，增加星间链路等。“北斗”中圆轨道卫星采用“一箭多星”的发射方式，其他2种轨道卫星依旧采用“一箭一星”的方式进行发射。

3月2日，我国首颗海洋动力环境探测卫星—海洋－2A正式在轨交付给国家海洋局投入使用。该卫星于2011年8月16日发射，同年10月1日，该卫星各有效载荷开始实施探测并下传数据。它集主、被动微波遥感器于一体，每天可观测全球近90%海洋区域的海面风场，观测数据能有效补充国际上同类微波遥感卫星数据的不足，使我国首次具备了高精度测轨、定轨能力，以及全天候、全天时、全球探测能力，是目前世界上唯一在轨运行的，具备全天候、全天时、大面积、高精度，全球连续探测海洋高度场、浪场、风场、流场和重力场及温度等海洋动力环境信息能力的海洋遥感卫星。在轨测试表明，海洋－2A在轨运行稳定、星地接口匹配，各项功能和性能满足研制总要求，整体达到国际先进水平。海洋－2交付后，已与目前在轨运行的海洋－1B相互配合，分别以微波、光学2种观测手段，将海洋动力环境监测与海洋资源探测相结合，构成空间立体监测系统，进一步完善我国海洋立体监测体系，大幅提升对地观测卫星的调查和监测能力。

据海洋－2A总设计师张庆君介绍，该卫星实现了我国卫星遥感能力水平的五大提升。一是观测精度达到了国际先进水平，测高精度8.5cm，有效波高精度0.5m，风速精度2m/s，风向精度20°，温度精度1.0K；二是卫星测定轨精度达到国际先进水平，通过星载双频“全球定位系统”（GPS）、激光角反射器等设备，卫星测轨精度由米级提高到厘米级；三是成功开展了星地高速激光通信试验，使我国在星地激光高速数据传输方面达到国际领先，为卫星光通信技术的推广应用奠定了坚实的基础；四是实现了部分关键部件自主研制，提升了我国卫星关键核心部件自主研发能力的发展；五是通过采用航天器数字集成设计系统，缩短了生产研制周期，卫星设计、研制生产过程中全面采用数字化技术，有效促进了我国卫星研制生产信息化水平的提升。张庆君说，海洋－2综合能力较优，但与国际上一些针对某项海洋动力环境要素的专用探测卫星相比还有差距。比如，国外的贾森－2（Jason－2）海洋卫星的海面测高精度可达1～2cm，代表了国际最高水平。海洋－2A的产品精度要达到顶级水平，还需要星、地两方面综合能力的进一步提升。（详情请看本刊2012年第9期）

准备出厂的海洋－2A卫星

资源－1的02C星与资源－3拍摄的大连2m分辨率融合影像

3月19日，我国向尼日利亚在轨交付尼日利亚通信卫星－1R（NigComSat－1R）。该卫星于2011年12月20日由长征－3B火箭发射，是采用我国东方红－4卫星平台研制的第8颗卫星，定点在42.5°（E）赤道上空。目前，这颗卫星性能稳定、状态正常，由尼日利亚通信卫星公司负责运营。据悉，尼日利亚通信卫星－1R是继尼日利亚通信卫星－1因太阳电池翼驱动机构故障在轨失效后，中国航天在不增加客户额外成本的基础上为尼日利亚重新建造的一颗替代星，发射质量5086kg，装有28台转发器[8台Ka频段、14台Ku频段、4台C频段、2台L频段（用于导航）]和7副特别设计的反射型面天线（满足复杂区域的覆盖要求），整星在寿命末期时的输出功率为8kW，可靠性为0.7，在轨设计寿命为15年。该卫星波束覆盖非洲东西部、南非和欧洲的部分区域以及我国喀什地区，主要服务于尼日利亚及部分西非国家经济共同体（ECOWAS）成员国。

3月31日，我国用长征－3B火箭成功发射了由法国泰雷兹-阿莱尼亚公司制造的亚太星－7（APStar－7）通信卫星。该卫星采用空间快车－4000（Sp ac ebus－4000）卫星平台，装有C频段和Ku频段转发器各28台，设计寿命超过16年，用于接替在轨运行的亚太星－2R，定点于76.5°（E）赤道上空，5月15日正式投入运营，覆盖整个亚太地区、中东、非洲以及部分欧洲等区域，可为世界上75%的人口提供广播和通信服务。

4月18日，我国研制的首颗民用宽带、高空间分辨率遥感卫星—资源－1的02C星正式在轨交付给国土资源部投入使用。该卫星于2011年12月22日发射，是首颗专门为我国国土资源用户定制的业务化运行卫星，发射质量约2056kg，整星功率大于2400W，设计寿命3年。它装有2台空间分辨率为2.36m的全色高分辨率相机（简称HR相机），1台空间分辨率为5m全色/10m多光谱的相机（简称PMS相机）。为了更好地满足用户的业务应用需求，资源－1的02C星在02B星的基础上提高了多光谱谱段的分辨率，更好地实现了全色和多光谱数据的融合。该卫星采用2台全色高分辨率相机拼接的方式提供54 k m的成像幅宽，最大限度提升了高空间分辨率数据的观测幅宽。在轨测试表明，该卫星运行稳定正常，图像质量超过以前国内陆地观测卫星，接近或达到国际先进水平，数据质量满足1∶25000～1∶100000国土资源调查监测精度要求，最小监测图斑面积达到133.34m2，可满足对经济发达地区、重点关注区域资源现状高分辨率调查监测的要求，融合影像的属性精度、面积精度、最小监测图斑等指标与常规使用的法国斯波特－5（SPOT－5）、德国“快眼”（Rapid Eye）卫星数据接近。

天链－1中继卫星飞行示意图

5月6日，我国用长征－2D火箭成功发射了天绘－1的02星。该卫星由航天东方红卫星有限公司研制，主要用于科学研究、国土资源普查、地图测绘等诸多领域的科学试验任务。该卫星获取的遥感信息和试验结果，可对我国科学研究和国民经济建设起到积极作用。

5月10日，我国用长征－4B火箭成功发射了遥感卫星－14和天拓－1技术实验卫星。遥感卫星－14由中国空间技术研究院负责研制，星上的1台可见光相机和1台红外相机是国内各项综合性能指标最高的相机，其中可见光相机是所在高度轨道上分辨率最高的相机，红外相机则满足高空间分辨率、高温度分辨率和宽幅成像等多方面的技术指标要求。天拓－1由国防科技大学自主设计与研制，是我国首颗将星务管理、电源控制、姿态确定与控制、测控数据传输等基本功能部件集成在单块电路板上的微小卫星，也称单板纳星，尺寸为425mm×410mm×80mm，质量为9.3kg。其主要任务是开展星载船舶“自动识别系统”（AIS）的接收、光学成像、空间环境探测在轨科学试验。5月29日，我国用长征－4C火箭成功发射了遥感卫星－15，该卫星由上海航天技术研究院负责研制。11月25日，我国用长征－4D火箭成功发射了遥感卫星－16，该卫星由中国空间技术研究院负责研制。遥感卫星－14、15、16都主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域，将对中国国民经济发展发挥积极作用。

5月26日，我国用长征－3B火箭成功发射了中星－2A卫星。该卫星由中国空间技术研究院研制，可为全国广播电台、电视台、无线发射台和有线电视网等机构提供广播、电视及宽带多媒体等传输业务。

7月25日，我国用长征－3C火箭成功发射了天链－1的03星，它标志着我国第一代中继卫星系统正式建成。中继卫星的主要功能是进行天基测控和空天数据中继，相当于把地面测控站搬到地球静止轨道上，可使低轨道卫星的数据实时下传，可极大提升低轨道卫星使用效益和应急能力，因此被称为“卫星的卫星”。它集跟踪、测控、数据中继等多种功能为一体，是空间信息传输的枢纽和高效的天基测控设施，可建立“空-空-地”传输链路，具有高码速率、高动态、高轨道覆盖率的优势，以及覆盖性好、实时性好和经济性好的优点，是空间信息传输的枢纽和高效的天基测控设施。天链－1的03星与2008年发射的01星、2011年发射的02星实现全球组网运行后，已使我国载人航天飞行任务的测控覆盖率接近100%；同时，还为我国中、低轨道资源卫星提供数据中继服务，为航天器发射提供测控支持。一般通信卫星的星载天线大多指向固定，而中继卫星星载天线大多需要跟踪高速高动态运动的低轨道航天器，所以研制中继卫星最大的技术难点是在2个高速运动的目标之间建立稳定的链路，并实时传输大容量数据。我国已攻克了这一技术难题。今后，我国将进一步研制性能更好、质量更高的第二代中继卫星。

用长征－2D火箭成功发射了我国研制的委内瑞拉遥感卫星－1

9月29日，我国用长征－2D火箭成功发射了我国研制的委内瑞拉遥感卫星－1（VRSS－1），这是我国首次向国际用户提供遥感卫星整星出口和在轨交付服务，也是中委双方继2008年成功发射委内瑞拉卫星－1（Venesat－1）之后的再度合作。委内瑞拉遥感卫星－1采用中国空间技术研究院所属航天东方红卫星有限公司的CAST－2000卫星平台，装有2台全色/多光谱相机和2台宽幅多光谱相机。全色/多光谱相机是高性能光学小相机，在639km高的分辨率为2.5m（全色）/10m（多光谱），幅宽为57km，在成像谱段数量、覆盖宽度、动态范围和轻小型化等指标方面，超过了国内外同类型的遥感相机，居国际先进水平；宽幅多光谱相机利用成熟技术，采取“一步正样”的研制模式，仅用1年多时间就研制完成，其在639km高的分辨率为16m，组合幅宽为369km，在轨寿命5年。该卫星具有±35°的快速侧摆机动能力，可保证全色/多光谱相机在4天内对全球任意目标实现重访，宽幅多光谱相机可在3天内实现对全球任意目标的重访。上述相机成像清晰、图像层次丰富。委内瑞拉遥感卫星－1是委内瑞拉拥有的第一颗遥感卫星，主要用于委内瑞拉国土资源普查、环境保护、灾害检测和管理、农作物估产和城市规划等。该卫星相机于9月30日首次开机，10月1日首次传回了第一幅国内实传图像。

10月14日，我国用长征－2C火箭以“一箭双星”方式成功发射了实践－9A、9B卫星。它们均采用CAST－2000卫星平台，整星质量均为802kg。10月18日，实践－9A上的高分辨率多光谱相机首次开机成像，下传了第一轨数据，中国资源卫星应用中心随后对数据进行处理，发布了高分辨率多光谱相机的快视图。这2颗卫星是我国民用新技术试验卫星系列的首批星，由航天东方红卫星有限公司负责研制，主要用于卫星长寿命、高可靠、高精度、高性能、国产核心元器件和卫星编队及星间测量与链路等试验，包括国产化微波开关、新一代轻小型中继用户终端、精密恒温固态控制器等十余个验证项目，以此提升中国航天产品国产化能力。作为国防科工局“十一五”重点支持的民用航天科研工程，实践－9A、9B能在轨验证我国卫星发展急需的新原理、新技术、新设备和新材料，对提高我国卫星研制基础能力，推进我国卫星技术水平的快速提升具有重要意义。这些新技术、新产品将进行充分的在轨试验、测试和验证，以加快新技术和产品的工程化、国产化进程。此外，卫星上还专门选用了新型空间环境效应探测器等，以进一步收集空间数据，为提升卫星可靠性与安全性做好保证。

实践－9A、9B以系统级创新为牵引，目的是在轨进行星间编队飞行技术试验和微小型卫星平台技术的在轨集成验证，从而提升我国微小卫星平台总体技术水平。另外，它们以提高关键核心产品性能指标和自主化为目标，对多种新产品进行在轨试验，提升我国卫星能源、推进等关键分系统的性能和可靠性，推动产品升级换代；以高端元器件、原材料自主化为突破口，进行多种国产核心元器件和原材料考核评价，从而提升我国宇航级核心元器件的技术水平。其中，实践－9B控制计算机的核心是我国首枚应用于航天的系统级芯片（So C）—SoC2008，该芯片有完全自主知识产权，这标志着我国已经全面突破和掌握了SoC系统级设计、抗辐射加固设计、容错设计、高可靠实时操作系统设计以及验证等关键技术，在世界处于领先地位。SoC技术为系统设计人员提供了一种全新的设计思路和手段，即在单一芯片上实现系统功能。采用SoC技术以后，航天型号不再处于持续基于国外计算机芯片进行设计的局面，能更加合理地确定航天电子产品技术方案、系统架构和性能指标，并根据航天的需要进行自主的改进和提高，逐步实现更高端国产化。因此，SoC技术是摆脱核心元器件受制于人的具有战略意义的关键技术。

环境－1C雷达卫星示意图

11月19日，我国用长征－2D火箭成功发射了3颗卫星，即环境－1C卫星、“新技术验证卫星”和“蜂鸟”试验载荷。环境－1C是我国首颗民用合成孔径雷达（SAR）卫星，拥有光学、红外、超光谱和微波多种探测手段，基本不受天气和时间的影响，无论阴雨还是夜间，都能实现对地精确探测。与光学小卫星相比，雷达小卫星具有全天时、全天候对地观测能力，其发展趋势是逐步走向立体成像、多维度观测，并实现对地面小形变等进行有效监测，为地震监测预报提供数据服务。

环境－1C采用CAST－2000卫星平台，装有S频段微波大功率合成器和合成孔径雷达天线，质量约800kg，设计寿命3年。其中的微波大功率合成器是我国在星载合成孔径雷达领域的第1次应用；合成孔径雷达天线采用可折叠式网状抛物面结构，卫星入轨展开后长为6m、宽为2.8m，填补了中国星载架构式可展开天线技术领域的空白。

12月9日，环境－1C上的有效载荷首次开机成像，成功获取了首幅合成孔径雷达影像图，影像图图像清晰，层次分明，信息丰富。至此，环境－1C实现星地链路连通，星地系统工作正常。

环境－1C入轨后与2008年9月成功发射的环境－1A、1B光学小卫星组成了“2+1”的“环境与灾害监测预报小卫星”星座，它们可错时对地观测，实现互补，使目前的监测时段与范围进一步扩大，实现了全天候、全天时的对地观测。同时实现了立体观测、多维度观测、信息观测的“能力集成”，从而不仅增强了我国大环境变化与灾害观测的能力，还能分辨较小的地面形变，空间分辨率最高可达到米级范围，形成对我国大部分地区灾害与环境情况的动态监测预报能力。

这一星座拥有光学、红外、超光谱和微波多种探测手段，用于对生态环境和灾害进行大范围、全天候、全天时动态监测，及时反映生态环境和灾害发生、发展过程，对生态环境和灾害发展变化趋势进行预测，对灾情进行快速评估，为紧急救援、灾后救助和重建工作提供科学依据。它还可以与地面监测手段相结合，提高环境和灾害信息的观测、采集、传送和处理的能力，为提高我国的减灾和环境保护能力提供有力的保障。

据环境－1C总设计师张润宁介绍，“2+1”星座的具体任务主要包括两方面：

一是灾害监测与预报。它主要包括洪涝灾害监测，旱灾监测，台风和风暴潮监测，地震、滑坡和泥石流监测，森林、草原火灾测量，农作物病虫害监测，海洋灾害监测，以及灾害损失评估、灾害紧急救助辅助决策、灾害救助与恢复重建评估。

二是环境监测与预报。它主要包括环境空气质量监测，水环境质量监测，自然生态环境监测，固体废弃物监测，区域与城市生态景观格局动态监测，重大开发项目、重大工程的环境与生态监测，以及环境事故监测与追踪调查，生态环境动态变化预警，生态环境状况综合评估，生态环境保护与可持续发展决策支持等。

根据该星座提供准确的可视化、高精准数据，其用户单位—国家减灾委和环保部可对生态环境和灾害进行大范围、全天候、全天时动态监测，及时反映生态环境和灾害发生、发展过程，对生态环境和灾害发展变化趋势进行预测，对灾情进行快速评估，为紧急救援、灾后救助和重建工作提供科学依据。

“2+1”星座可初步形成对我国环境与灾害监测的能力。针对我国地质环境复杂、灾害频发的特点，我国未来还将建立由4颗光学小卫星和4颗雷达小卫星组成的“4+4”星座，实现对我国及世界范围内的环境和灾害全天候、短重复周期的有效监测预报。在这个星座中，每颗卫星都将根据装载的有效载荷承担重要任务，综合监测效果可以覆盖绝大多数类型的环境和灾害地区。特别是在重大灾害面前，“4+4”星座的监测预报综合能力将得到充分发挥，可以排除气候、天气等条件的干扰。该星座建成后，我国至少能够每天2次有效监测灾区灾情。

神舟－9航天员准备进入天宫－1工作示意图

本次搭载发射的“新技术验证卫星”和“蜂鸟”试验载荷，主要用于对新型航天器件、设备、材料、方法和微小卫星平台等进行在轨验证试验，其中由深圳航天东方红海特卫星公司独立设计生产的“新技术验证卫星”，是我国第一个由企业自主投资开展的航天新技术在轨验证项目。该卫星质量129.9kg，设计寿命2年，是一颗全新设计的微小卫星，目的在于充分利用我国每次卫星发射时运载的剩余能力，开展常态化、低成本的搭载飞行试验，为中外科研院所、大专院校以及企业所研发的宇航预研成果的空间在轨试验验证提供迅捷、廉价的搭载服务。“新技术验证卫星”本次飞行试验搭载了中国航天科技集团公司所属机构研发的15种新产品，重点对宇航新技术、新器件、新材料、部组件以及新概念方法等开展在轨试验验证。

11月27日，我国用长征－3B火箭成功发射了泰雷兹-阿莱尼亚公司制造的中星－12通信卫星。该卫星装有24台C频段和23台Ku频段转发器，是中国卫星通信集团有限公司运营管理的第13颗商业通信卫星，为亚洲、非洲和欧洲国家提供商业通信服务。

2 载人航天

神舟－9与天宫－1完成载人手控交会对接

6月16日18：37，我国用长征－2F遥九火箭成功发射了载有男航天员景海鹏、刘旺和我国首位女航天员刘洋的神舟－9载人飞船。其中01号航天员景海鹏是指令长，全面负责乘组和任务完成；02号航天员刘旺的工作重点是完成神舟－9与天宫－1的手控交会对接；03号航天员刘洋则主要负责航天医学实验和空间试验管理。神舟－9还搭载约300kg的物品，其中以食品为主，此外还包括一些实验物品。本次任务主要包括3个方面：一是进一步验证自动控制交会对接技术，并首次验证手控交会对接技术；二是全面验证组合体的环境保障情况；三是验证在神舟－8基础上改进的神舟－9性能。本次任务具备三大特点：首先，这是我国第一次进行手控交会对接，神舟－9与2011年发射的神舟－8在技术状态上是一致的，但由于神舟－9要执行载人手控交会对接任务，因此，对神舟－9进行了适当的修改；其次，这是航天员第一次进入天宫－1内；第三，由于飞船第一次搭载女航天员，因此对飞船和女航天员使用的航天服、座椅等进行了改进。

神舟－9准确入轨后，经地面远距离导引和自主控制飞行，于6月18日在距地面高度343km的近圆轨道上，与天宫－1目标飞行器成功实现自动控制交会对接，形成组合体。同一天，航天员景海鹏首次成功进入天宫－1，随后，刘旺、刘洋依次进入。6月24日，天宫－1与神舟－9组合体分离，神舟－9自动撤离至距天宫－1目标飞行器400m停泊点处。随后，神舟－9以自动控制方式逐渐接近天宫－1，至140m停泊点后，神舟－9转由航天员刘旺手动控制。在航天员景海鹏、刘洋的密切配合下，刘旺操作姿态控制手柄和平移控制手柄，控制神舟－9向天宫－1接近，成功进行了手控交会对接，第2次形成组合体，航天员再次进入天宫－1。在组合体飞行期间，3名航天员在轨工作和生活正常，开展了一系列的空间科学实验和技术试验。6月28日，航天员刘旺手动控制神舟－9与天宫－1再次分离，并撤离至140m停泊点，飞船转入自主控制，继续撤离至5km外安全距离，并开展了重入自主控制至140m停泊点的交会飞行试验。6月29日，神舟－9进入返回程序，于当天准确降落在预定区域。天宫－1抬高运行轨道，进入高度约370km的长期运行轨道。

通过实施神舟－9任务，我国载人航天实现了多个首次：首次实施了航天员手控交会对接；首次考核了飞船手控系统；首次进行了航天员访问在轨飞行器，在轨飞行10余天，这也是我国载人航天有史以来最长的一次；首次实现了地面向在轨飞行器进行人员和物资的运输与补给；首次考核了天宫－1支持保障航天员工作生活的能力；首次安排了女航天员执行任务，填补了我国在女航天员选拔训练、医学监督和保障以及女航天员乘员设备等方面的空白。航天员在太空的飞行时间在此期间做了一系列的科学实验和技术试验，突破了一系列的关键技术，取得了一大批宝贵的试验数据，为我国航天载人技术发展奠定了基础，使我国对太空的认识、对载人航天规律特点的认识更加深刻全面。

在天宫－1与神舟－9空间交会对接任务中，神舟－9肩负着完成交会对接飞行等7项任务，并进行航天员手控交会对接等4个项目验证。7项任务包括：①作为追踪飞行器，在天宫－1目标飞行器的配合下，完成交会对接飞行任务；②进一步验证改进型“神舟”飞船的性能；③在飞行期间，为航天员提供生活和工作条件；④为有效载荷提供上行、下行传输条件；⑤与天宫－1目标飞行器对接后，支持航天员和物品的舱间转移；⑥确保航天员在完成飞行任务后安全返回地面；⑦飞行过程中一旦发生重大故障，在其他系统的支持或航天员的参与下，能自主或人工控制返回地面，并保证航天员的生命安全。4个项目验证是：①全面验证自控交会对接技术；②验证航天员手控交会对接技术；③验证飞船与目标飞行器组合体载人环境支持技术；④进行组合体驻留能力和在轨试验验证。通过这4个项目验证，使“神舟”飞船第1次真正完成了载人天地往返运输任务，天宫－1也第1次应用空间载人飞行的中期驻留支持技术执行任务。

我国第1位女航天员刘洋出舱

总之，天宫－1与神舟－9载人交会对接任务全面实现了“准确进入轨道、精准操控对接、稳定组合运行、安全健康返回”的总目标，称得上结果圆满、过程完美、成果丰硕。（详情请看本刊2012年第6期、第7期）

完成首次受控生态生保集成实验

12月2日，中国航天员科研训练中心参试乘员唐永康、米涛走出密闭实验舱门，圆满完成了为期30天的我国首次受控生态生保集成实验。此次实验验证了我国自主研制的受控生态生保系统集成实验平台，标志着中国航天员科研训练中心在受控生态生保技术研究领域迈出了重要一步。

开展长时间、远距离和多乘员的载人深空探测和地外星球定居是未来航天技术发展的必然方向，而建立受控生态生保系统是解决其生命保障问题的根本途径。为此，中国航天员科研训练中心于2011年首次在我国建成了受控生态生保系统集成实验平台。它利用植物的光合作用，一方面为乘员提供所需氧气，同时净化他们呼出的二氧化碳，完全实现大气的“自给自足”，用专业术语来讲，即达到100%的大气闭合度。

此次实验的重点是研究密闭系统中人与植物间的氧气、二氧化碳、水等物质的动态平衡调控机制，并掌握就地供应乘员新鲜食物的方法，是我国首次开展受控生态生保系统整合研究。该平台植物培养了生菜、油麦菜、紫背天葵、苦菊4种可食用蔬菜，主要用于为2名参试乘员提供呼吸用氧，并吸收乘员呼出的二氧化碳。在实验过程中，每名乘员每餐还可亲手采摘并食用新鲜蔬菜30～50g。此外，实验中还穿插进行了密闭生态系统中的植物生理、乘员生物节律与热反应、中医辨证，以及心理学、工效学、食品营养学、环境医学监测与评价、医监医保和空间站卫生清洁制度验证等方面的科学实验。同时，与德国合作开展了密闭环境中的乘员核心体温生物节律研究。

在密闭实验舱内的30天里，唐永康、米涛生活在总面积54m2的密闭舱内，模拟了航天员在太空的生存环境。他们每天06：30起床，23：00睡觉，在18m2的乘员舱吃饭、睡觉、健身（蹬自行车、拉拉力器）和上网，做心理学、中医等方面科学实验。密闭舱内还有36m2的植物培养舱，种植了4种氧气转化效率最优的蔬菜，即在同等种植面积下可以吸收最多的二氧化碳，释放出最多的氧气。绿色蔬菜在红色发光二极管（LED）的照射下，长得很茂盛。乘员舱和植物培养舱的空气是互相流通的，植物培养舱的植物通过光合作用净化乘员舱内乘员呼出的二氧化碳，使舱室内的氧气和二氧化碳保持动态平衡。两人每天的食品以航天食品为主，菜品每4天轮换1次，但和太空中的航天员不同，他们吃到了新鲜蔬菜。这些蔬菜在进舱前已培养好，采摘后就可涂抹甜辣酱生吃。

实验数据显示，每天参试乘员上床休息后，舱内氧气含量就会明显升高；而早上起床开始刷牙时，舱内含氧量就会随之降低；两人在开展有氧体能训练时，舱内的氧气含量最低。可以确定，每13.5m2绿色植物可为1名航天员提供足够的氧气。该系统的最大特点是能实现系统内食物、氧气和水等基本生保物质的全部再生，物质闭合程度高，可大大减少地面的后勤补给，并为航天员提供一个鲜活的绿色环境，从而调节其心理状态。

我国受控生态生保系统集成实验平台中植物培养舱种植的4种绿色蔬菜，在红色LED灯光的照射下长得很茂盛

“神舟”飞船应用的是第一代“非再生”生保系统，从天宫－1起已逐步纳入第二代“物理化学再生式”生保系统。它们均使用高压氧气瓶供氧或电解制氧，维持航天员生命，使用化学药剂净化航天员呼出的二氧化碳。此次实验标志着第三代生保系统取得阶段性成功，下一步还需要实现饮用水的自给自足，并让排泄物进入生态循环系统。而未来在用植物供氧的太空舱内，氧气完全由搭载的4种蔬菜产生。高压氧气瓶和制氧药剂将成为应急物品，只在二氧化碳浓度超限时使用。

此次实验首次突破了“人-植物”大气氧和二氧化碳交换动态平衡调控、微生物废水综合处理和循环利用等多项关键技术，大气、水和食物的闭合度分别达到100%、85%和15%。该实验的成功意味着我国已具备开展2～3人、30天或更长时间“人-植物”受控生态生保整合实验的能力，为我国未来空间站受控生态生保飞行验证奠定了基础。通过在空间站培养植物，可为在轨航天员提供新鲜蔬菜，改善生活环境，缓解心理压力。航天员有望在太空吃上自己种植的新鲜蔬菜，并实现植物提供用氧，为未来建设月球基地和登陆火星人员实现生命保障自给自足走出了第一步，而不必再重大新成果携带大量制氧剂和生活物资。

12月10日，国际权威学术期刊《自然-医学》在线发表了中国航天的重大新成果——失重性骨丢失研究。它由中国航天员科研训练中心、香港中文大学和军事医学科学院等联合攻关近4年完成。该项研究发现和阐释了造成失重和增龄性成骨能力降低的小核酸的功能，并在实验中针对该小核酸开发了治疗药物，此药物成功减缓了模拟失重和增龄导致的成骨能力下降以及骨丢失。这项重大突破向未来中国航天员在空间站长期驻留所导致的骨质丢失的防护，以及逆转老年人骨质疏松方面迈出了坚实的一步。

3 空间探测

6月1日，已在日地拉格朗日2点（L2点）开展了10个月科学探测的嫦娥－2探测器成功变轨，进入飞往小行星的轨道。

12月13日，嫦娥－2在距地球约7×106km的深空与“战神”（Toutites，又叫“图塔蒂斯”或4179号）小行星交会。它们交会时的相对距离约3.2km，相对速度10.73km/s，并用星载监视相机对该小行星进行了光学成像，这不仅是我国首次实现对小行星的飞越探测，也是国际上首次实现对“战神”小行星的近距离探测。此前，“战神”小行星运行轨道参数主要来自国际上公布的数据，具有不确定性，所以精确预测轨道是嫦娥－2再拓展任务能否成功的关键。我国集中了国内多台光学天文望远镜进行了小行星测轨，提高了测量精度，测算出“中国版本”的“战神”小行星轨道，为与该卫星交会飞行轨道设计提供了重要依据。“战神”小行星因运行时与地球距离近，被美国航空航天局列入“潜在危险小行星名单”。其形状及自转都极具特点。对其开展研究还有助于了解小行星在早期太阳系的碰撞演化的重要科学信息。嫦娥－2对“战神”小行星的探测，使我国成为继美国、欧洲航天局和日本之后，世界第4个探测小行星的国家或组织。在实现“轨道测得准、卫星控得住、图像拍得好”的工程目标后，嫦娥－2工程完美收官。嫦娥－2再拓展试验的成功实施，突破并验证了卫星对小天体探测的轨道设计与飞行控制技术，实现了我国航天飞行从4×105km到7×106km以远的跨越；为嫦娥－3任务新建成的喀什35m、佳木斯66m直径大型深空站和上海65m甚长基线干涉测量（VLBI）站提供了最佳合作目标，进行了空间测试和标校试验，验证了天地测控设备的正确性和协调性；我国第一次综合利用光学天文望远镜实现了对“战神”小行星的飞行轨道精确测定，进一步验证并完善了国际天文联合会对小行星的轨道观测数据；开辟了我国航天活动通过一次发射先后开展月球、L2点、小行星等多目标、多任务探测的先河。这些都为我国未来开展月球以远的深空探测积累了宝贵的工程经验。2013年1月5日，嫦娥－2深空探测成功突破1×107km，标志着我国深空探测能力得到新的跃升。

嫦娥－2拍摄的“战神”小行星

4 其他活动

7月29日，我国新一代大推力液体火箭发动机点火试验成功。新一代液体发动机由航天推进技术研究院研制，将成为我国新一代大推力运载火箭长征－5上的主力发动机。托举神舟－9的长征－2F火箭发动机的单台推力为75t。未来我国要建立自己的空间站，开展更深层次的宇宙深空探索，这就需要更大推力的火箭发动机。此次进行点火试验的液体火箭发动机的单台推力为120t，是我国目前单台推力最大的液体火箭发动机。

新一代发动机采用液氧/煤油为燃料。此次点火试验的发动机在7月28日完成了液体燃料加注，加注了98t液氧和30t煤油。发动机运行时的压力从现役发动机的80个标准大气压提高到了180个标准大气压。同样的时间里，该发动机可以带动更多的燃料燃烧，推进剂的消耗量达到了420kg/s，而现役的发动机则不到300kg/s。新一代大推力发动机消耗1kg推进剂产生的推力比现役发动机提高了15%～20%，达到了世界先进水平。

目前，我国75t推力火箭发动机是采用偏二甲肼为燃料，与之相比，新一代大推力液体火箭发动机采用的煤油为燃料，它具有性能更高、无毒无污染、价格更便宜的优势。1t煤油的价格不到1万元，而偏二甲肼则是其数倍。新一代大推力液体火箭发动机不仅在推进剂、循环方式上与常规发动机不同，在最高压力、涡轮功率、推进剂流量等设计参数上，也比现有发动机高出数倍，在推力吨位、性能方面有大幅度提高。

总之，与常规发动机相比，液氧/煤油发动机有诸多的优点：一是推力大；二是没有污染，液氧和煤油都是环保燃料，而且易于存贮和运输；三是经济，比常规发动机推进剂便宜60%；四是可靠性高；五是可重复使用。

我国新一代大推力火箭发动机进行点火试验

10月23日，我国空间科学领域首个国家重大科技基础设施项目—东半球空间环境地基综合监测子午链（简称子午工程）在北京通过国家验收，进入正式运行阶段。据介绍，子午工程建设历时4年，建成了目前世界上跨度最长、监测空间范围最广、监测方法和手段最全、监测参数最多、综合性最强的空间环境地基监测系统，处于国际同类科学装置的领先地位。这项工程可大幅提高我国空间天气预报能力和服务水平，有力支撑我国空间科学取得重大原创性成果，并使我国空间环境地基监测能力快速步入先进国家之列。据悉，子午工程遵循“边建设、边运行、边产出”的原则，已经为神舟－8、9和天宫－1等国家重大航天发射任务提供了一系列的空间环境预报、警报和现报。

建在上海的直径达65m射电望远镜落成

10月28日，直径达65m的射电望远镜在上海正式建成。该射电望远镜高70m、质量约2700t，总体性能名列亚洲第一。它覆盖了从最长21c m到最短7mm的8个接收频段，涵盖了射电天文研究的全部厘米波级和部分毫米波级的频段，可以全方位360°转动，以高精度指向需要观测的天体和航天器，最高指向精度优于3"，是我国目前口径最大、频段最全的一台全方位可动的高性能射电望远镜。其总体性能仅次于美国的110m射电望远镜、德国的100m射电望远镜和意大利的64m射电望远镜。65m射电望远镜的主反射面面积为3780m2（相当于9个标准篮球场），由14圈共1008块高精度实面板拼装成，每块面板单元精度达到0.1mm，代表了国内大尺度高精度面板设计与制造技术的最高水平。其主反射面的安装采用了国内首创的主动面技术，在面板与天线背架结构的连接处安装有1104台高精度促动器，用以补偿跟踪观测时重力引起的反射面变形，提高高频观测天线的接收效率。促动器的单位精度可达15μm，即一根头发丝直径的1/2左右。该望远镜坐落的轨道由无缝焊接技术全焊接而成，这是国内首次采用全轨道焊接技术，解决了轨道焊接变形等多项技术难题。经过紧张的调试，于2012年年底前投入使用，它将在2013年参与嫦娥－3的精确定轨，为探月二期保驾护航。

11月13日，第九届中国国际航空航天博览会（简称珠海航展）在广东省珠海市开幕。作为本届航展主办单位之一，中国航天科技集团公司携带了近170项最新成果参展，设立了宇航、防务、航天技术应用三大展区，全方位、多角度、立体化展示了我国航天领域取得的新成就以及航天技术的未来发展。

宇航展区集中展示了国家重大航天科技专项成果，以国家科技重大专项任务为主，重点展示了我国载人航天、月球探测、卫星导航定位系统以及应用卫星等领域所取得的最新成就，系统展示了整体实力和应用性，突出天地一体化的集成能力。神舟－9返回舱实物、天宫－1与神舟－9交会对接组合体模型、嫦娥－3月球着陆器模型等重要展品都首次在航展上亮相。此外，包含中星－11、6A、10，尼日利亚通信卫星－1R，委内瑞拉卫星－1和巴基斯坦卫星－1R在内的卫星大家族也整齐亮相。在宇航展区还有一个新成员就是空间站机械臂，它将作为在轨支持、服务的一个关键性技术逐步走上太空，并越来越受到各国的关注。这个集机、电、热、视觉、动力学等多学科于一身的“长家伙”，能像一个智能机器人一样通过视觉识别和智能分析，实现对空间站的组装建造、运营管理、维修维护、辅助航天员出舱活动、支持大规模空间应用等。

航天技术应用展区聚焦了国家战略性新兴产业，全方位反映了航天技术对经济建设和大众生活的引领作用。该展区重点展示了近年来我国在卫星应用、清洁能源开发、节能环保、高端装备制造、新一代信息技术、新材料等国家战略性新兴产业发展领域取得的一大批科技成果，为国家综合部门、地方政府、行业提供系统解决方案，突出展示航天制造与服务相结合的系统集成能力，全方位反映航天技术对国民经济建设的引领作用和重要贡献。

珠海航展中的中国航天科技集团公司宇航展区

11月17日，在珠海航展上，中国航天科技集团公司分别与刚果（金）国家卫星通信公司、中国科学院、神华集团、国电公司、招商国际、上海铁路、内蒙古伊泰集团等签署协议，总金额逾300亿元人民币，主要包括刚果（金）通信卫星－1和“亚太星”在轨交付合同等。刚果（金）通信卫星－1在轨交付合同是继尼日利亚之后我国向第二个非洲国家出口的卫星项目，卫星采用东方红－4卫星平台研制，定点在50.95°（E）赤道上空，覆盖刚果（金）及整个中南部非洲，装有32台转发器，由长征－3B增强型火箭于合同生效后3年内发射。“亚太星”也采用东方红－4卫星平台，装有50台转发器，设计寿命15年，计划于2015年底采用长征－3B增强型火箭发射。这是中国航天科技集团公司参加历届珠海航展以来签署金额规模最大的一次，反映出该集团公司作为中国航天科技工业主导力量在国际化、产业化发展中的成就与科技创新能力。

我国迄今已实施包括4次通信卫星、1次遥感卫星在轨交付在内的共35次国际商业发射，发射卫星41颗，并提供7次搭载服务，与国际用户签署8个通信卫星出口合同。同时，中国航天已将商业合作拓展至中外科学研究、探月发射等领域。

11月18日下午，为期6天的第九届珠海航展落幕。

12月19日，我国用长征－2D火箭成功发射了土耳其GK－2地球观测卫星。这是我国在2012年的最后一次发射。这次发射任务是根据中国航天科技集团公司所属中国长城工业集团有限公司与土耳其空间技术研究所于2011年5月签署的发射服务合同实施的，实现了“长征”火箭在低地球轨道卫星对外商业发射任务领域沉寂10年后的重要突破，同时还是长征－2D火箭首次进入国际发射服务市场，同时也是我国运载火箭首次发射土耳其制造的卫星，标志着我国航天产品成功进入西亚北非市场。GK－2卫星由土耳其空间技术研究所与土耳其宇航工业公司联合研制，主要用于土耳其的环境保护、国土矿物资源探测普查、城市规划和灾害监测与管理等。长征－2D火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院研制。这是“长征”系列运载火箭的第174次发射。