王亚平天宫授课暴露出中国战略野心

纽约时报 2013-06-20

王亚平太空授课

中国第二位女航天员王亚平6月20日在“天宫一号”上授课，既向中小学生普及的太空太空知识，又提升了民众的自信心和自豪感。不过在军事专家看来，民众眼中的授课却能够实实在在带给外界尤其是中国潜在对手以强烈震撼。

中国首个中继卫星系统

中国洲际弹道导弹东风-31甲

6 月20日上午10时05分至55分，神十航天员王亚平在天宫一号上进行中国首次太空授课。此次太空授课主要面向中小学生，讲授失重条件下的物体运动特点、以及液体表面张力作用等内容。有分析称，此次王亚平太空授课是对中国空间技术应用的科普，引导教育向“应用性”、“创新型”改变，建设创新、科技型强国，继而为中国航天事业培养未来接班人。

尽管太空授课看似是很简单的一项任务，但在军事观察者眼中， 这需要强大的航天测控能力在背后进行支持，特别是数据中继卫星的支持。 据了解，神舟天宫组合体运行在距离地面大约340公里的高度，属于近地轨道航天器，绕地球运行一圈的时间约为90分钟。 由于受地球曲率影响，地面或海面单个测控站对340公里高度的神舟天宫组合体的测控、通讯范围很小。如果要保持不间断的通联，理论上需要布设100多个站点均匀分布在地表，这在经济上、政治上都是不可能完成。 而中国此次太空授课的时长达50分钟，从上课开始到结束，这期间神舟天宫组合体已经围绕地球飞行了半圈多，依靠地面测控站进行不间断视频直播的话，最理想情况也需要10多个测控站，但中国的地面测控体系现在也缺乏这个条件。

王亚平太空授课

据公开资料显示，冷战期间美苏两个航天强国遇到同样的问题，他们依靠其强大经济实力、以及政治影响力，在全球多个国家建立了地面测控站，建造了大量测控船及飞机，但也无法实现对低轨航天器的无间断测控。直至1983年，美国人开始将目光投向太空，他们发射了运行在静止轨道上的数据中继卫星。低轨航天器先将数据上传至中继卫星，中继卫星再将数据传回至地面，即一个“星-星-地”的通讯流程。

中继卫星运行36,000公里高度的静止轨道上，分布均匀的3颗卫星即可以基本实现对200-1,200公里高度航天器运行轨道的全覆盖。相较地面、海上测控站点，数据中继卫星具有覆盖面积广、实时性高、经济性好等优点。
中国则分别在2008年和2011年发射了“天链一号”数据中继卫星的01、02星，天链一号03星在2012年7月25日发射成功，由此建立第一代数据中继卫星系统。在央视对神十发射的直播中，屏幕右上角有时会出现“天链”字眼，这是表示当时的视频信号来自“天链一号”数据中继卫星的转发。而“滨海”、 “南亚”、“喀什”和“远望”等字眼则分别表示东非肯尼亚的马林迪测控站、南亚巴基斯坦的卡拉奇测控站、中国新疆的喀什测控站和海上的远望系列测控船。数据中继卫星是个高价值应用装备，但技术难度却相当大。

美国在60年代即成功发射静止轨道通信卫星，但在约20年后才拥有数据中继卫星。中国则直至2012年才建立自己的数据中继卫星系统。

与普通通信卫星相比，数据中继卫星需要克服的第一个技术难题是对航天器的捕获和跟踪。中继卫星运行高度是3,000公里，低轨航天器的高度仅为数百公里，距离非常远；而视频、高质量静态图像又需要高速数据传输，中继卫星与低轨航天器之间需要采用增益高、波束极窄的Ku/Ka波段天线进行通讯。通讯距离远、通讯波束窄，这就对跟踪精度提出了极高要求，要达到0.06度。

王亚平太空授课

所以，数据中继卫星可以称得上是当今技术含量最高的通讯卫星。中国在2012年完成第一代“天链一号”数据中继卫星体系的建设，2013年进行“太空授课”实则是对自己航天测控实力的一次展示。

更为重要的是，天链一号的作用并不仅限于为神舟、天宫服务，它还可以为中低轨道的各类民用遥感卫星、军用侦察卫星提供测控、数据中继服务，对国民经济、国防建设均有巨大的促进作用。

因而，在每秒7.9公里运行天宫里，王亚平长达40分钟不间断太空授课，展示中国军事航天TDRSS（卫星跟踪与数据中继传输）系统强大能力。40分钟内，天宫飞船正好跨越半个地球，相当于一枚洲际导弹从中国发射到美国，全程控制。
同时，中继卫星对军事航天的最实际效益，是可以组成实时卫星侦察系统。数字图像传输型侦察卫星，多处于二三百公里的低轨道，它不使用胶片，而是用CCD扫瞄成像型遥感器摄制场景图像，并转换成电信号，可经处于静止轨道的数据中继卫星传输，再由中继卫星转发至地面控制站，可实现不间断的实时侦察；再加上这种数字图像传输型卫星地面分辨率已达到回收胶卷型卫星的分辨率，也就是说，解放军就可以通过实时卫星侦察系统侦察远离本土的热点地区，譬如美国总统是否真在某个地方出现。