7月13日0时30分，由中国航天科技集团五院抓总研制的天链二号03星搭乘长征三号乙运载火箭，于西昌卫星发射中心成功发射。
中国航天科技集团一院 肖国军 摄入轨定点后，该星将与之前发射的天链二号01、02星三星组网，组成我国第二代中继卫星系统。届时我国两代全球中继卫星系统同时在轨服务，天基测控与数据中继能力将大幅提升。
五院自2003年起开展我国中继卫星研制工作，于2012年实现天链一号三星组网，使我国成为全球第二个拥有全球覆盖能力中继卫星系统的国家。近十年来，五院实现了从天链一号系统到天链二号系统的巨大跨越，谱写了我国数据中继卫星系统建设的崭新篇章。
二代卫星系统组网 图片来源：中国航天科技集团五院从无到有，天地相“链”若比邻
中继卫星的全称是跟踪与数据中继卫星，相当于天上的数据中转站，可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务，能极大提高各类卫星使用效益和应急能力，实现卫星数据实时下传。
2003年，航天英雄杨利伟搭乘神舟五号飞船在轨飞行期间，数次与地面控制站进行“天地通话”。但这种通话都有着严格限制，必须在地面测控站收到飞船信号后，利用极短的时间窗口抓紧进行通信。其余时间，杨利伟只能默默等待下一个通信周期到来。
到神舟十号任务期间，境况已大不相同。2013年6月20日10时许，我国开展了首次“太空授课”。航天员王亚平等在天宫一号目标飞行器内，为全国中小学生进行在轨讲解和实验演示，并开展交流互动。长达51分钟的课信号连续、画面清晰。
天链一号在轨示意图 图片来源：中国航天科技集团五院从间断通信到连续传输，巨大的变化得益于我国建成的天链一号系统。2008年4月、2011年7月、2012年7月，五院抓总研制的天链一号01、02、03星先后发射成功，实现第一代中继卫星的三星组网。在此基础上，三星利用东、中、西3个区的轨位优势，实现了对中、低轨道航天器全球覆盖的天基信息传输，使我国成为全球第二个拥有全球覆盖能力中继卫星系统的国家。
从有到强，天链二号大跨越
为使我国拥有更强的数据中继通信能力，五院在完善天链一号系统的同时，开展了天链二号卫星系统的研究攻关。2019年3月，天链二号01星成功发射，拉开了我国中继卫星系统更新换代的序幕。
天链二号在轨示意图 图片来源：中国航天科技集团五院与天链一号采用东方红三号卫星公用平台相比，天链二号采用东方红四号公用平台研制，载重更大、技术更强、性能更优。星间链路天线更是突破了大量难题，使对用户目标服务数量增加1倍，传输总速率达到了Gbit/秒量级，服务效能大幅提升。
天链二号卫星在轨运行之后，与天链一号系统合作工作，主要用于为飞船、空间实验室、空间站等载人航天器提供数据中继和测控服务，也能服务于中、低轨道遥感、测绘、气象等卫星，还能为航天器发射提供测控支持。
2021年12月14日，天链二号02星成功发射。仅7个月后，太空迎来了天链二号03星“入列”。这也验证了天链二号卫星的快速研制能力，为后续二代中继多星快速在轨组网提供了支撑。
天链二号三星在轨组网示意图 图片来源：中国航天科技集团五院我国“数据中继卫星天团”
中继卫星被称为“卫星的卫星”，可以充分发挥轨道高度优势，“居高临下”跟踪在中低轨运行的航天器，并将获得的数据实时回传到地面，可极大提高各类卫星的使用效益和应急能力，大幅度减少地面站、测量船的数量。
在“天链”中继卫星投入使用前，我国一直依托一系列陆基测控站和远望系列远洋测量船支撑卫星、飞船和探测器的发射测控与在轨通信任务。然而，由于受地球曲率的影响，地面和海上测控对中低轨道航天器的轨道覆盖范围非常有限，载人飞船约90分钟绕地球一圈，多数时间无法和地面测控系统实时联系。如要实现对300公里高度的低轨航天器100%覆盖，理论上需要在地表均匀布设100多个站点。
我国首颗数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心成功发射，意味着中国中低轨航天器拥有了天上的数据“中转站”。在同年实施的神舟七号任务中，神舟七号飞船的测控覆盖率从此前18%提高到50%。
2011年7月，天链一号02星成功发射，对用户航天器的轨道覆盖率达到了85%。2012年7月，天链一号03星成功发射，天链一号实现三星在轨成功组网工作，3颗卫星分别在非洲、印度洋、太平洋上空，对低轨用户实现了近100%的覆盖。至此，我国成为继美国之后第二个拥有全球覆盖能力中继卫星系统的国家。
2016年12月，我国发射天链一号04星接替了超期服役的01星，随着2021年7月6日天链一号05星成功发射，我国第一代中继系列卫星系统研制圆满收官。该系统成功为我国神舟飞船、空间实验室、空间站提供数据中继与测控服务，支持空间交会对接任务，同时为我国中、低轨资源系列、高分系列等卫星提供数据中继服务，为航天器发射提供测控支持。
2010年，我国启动了天链二号的研制。天链二号01星基于东方红四号平台，在充分继承了第一代中继卫星技术状态的基础上，采用了更加先进的有效载荷技术，配置多副新型天线。天链二号卫星兼容天链一号卫星的工作频率，并扩展了工作频率的带宽和转发器的通道数量，大大提升了系统的数据传输的速率和传输效能。卫星服务覆盖的范围也有了极大提升，可以兼顾部分36000公里地球同步轨道用户的服务需求。
2019年3月，天链二号01星成功发射，我国中继卫星系统迈出了升级换代的第一步，进入两代中继卫星“联手”应用阶段。
2021年12月，天链二号02星成功发射，该卫星可工作在不同轨位，具有较强的轨道适应能力，提升了卫星在轨的机动性和灵活性。同时，卫星单机国产化率显著提升，研制周期大幅缩短，验证了天链二号卫星具备快速研制的能力。
2022年7月，天链二号03星成功发射，至此，我国第二代中继卫星完成了三星组网的建设，有力推动了我国天基测控与传输网络建设的步伐。
来源：科技日报
编辑：壹壹
