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第16部分（第1页）

比较高，成为我国发射以返回式遥感卫星为主的近地轨道卫星的发射场。

1969年底，发射地球同步轨道通信卫星提上了国家议事日程，而发射这类卫星需要建设一个新的发射场。新发射场的选址前提是纬度较低，这样运载火箭可借助地球自转的力量，减少推进剂用量，增大运载能力，比较便捷地把卫星送入地球同步转移轨道。鉴于当时特定的历史环境，发射场还要考虑隐蔽和保密问题。

上世纪50年代，酒泉发射场建设初期曾？得到过苏联“老大哥”的指点，苏联专家参与了勘察、建设，且地理位置上距离苏联较近，后来又被美国“大鸟”发现了，所以在新发射场选址时，考虑到“战备”的需要，决策者们没有选用酒泉，而把眼光投向了滇北、？东、鄂西、川南、晋东、西以及洞庭湖、鄱阳湖等9省、25个地区的81个县。他们派出的勘察队历时3个月，最后才从十多个方案中精选了3个。1970年初，高级专家组再次复审最佳地点，10月终于确定在距四川省西昌市65千米的一条幽深峡谷中，建设大规模的卫星发射试验场。

西昌是个山青水秀的地方，传说她是月亮的女儿。当地有个彝族姑娘叫兹莫领扎。她能在羊毛披毡上织出一个逼真的世界。她织上花儿，花儿会招来蝴蝶；她织上蝴蝶，蝴蝶会引来蜜蜂；她织上蜜蜂，蜜蜂会引来布谷？？月亮知道姑娘的故事后，就把姑娘接到月宫里，向她学织披毡。月亮仙女学了99个通宵，还是没学会，最后请姑娘治理月宫。从此，兹莫领扎就成了月亮的女儿。

西昌有着悠久的历史，春秋战国时期居住着以古羌人为主的部落，统称为“邛人”。秦始皇统一中国后曾在此地设郡县，汉时名为邛都，清朝改名为西昌。西昌是古丝绸南路重镇，中？通往西南的交通要冲，也一直是彝族聚居地的首府。相传，这里就是三国蜀相诸葛亮七擒孟获，火烧藤甲兵的古战场。上世纪30年代红军长征路过这里，为借道北上抗日，红军将领刘伯承和彝族首领小叶丹歃血结盟的真实故事，就诞生在西昌的彝海边。

从地理位置上来看，西昌卫星发射中心有许多优越条件。

第一是海拔高、纬度低。发射场地处东？102度，北纬度，平均海拔1500米。卫星轨道倾角与发射场的纬度关系重大，纬度越低，离赤道越近，这就既可以充分利用地球自转的离心力，又可缩短从地面到卫星轨道的距离，从而节省火箭燃料增加火箭的有效载荷。除此之外，还可避免一系列火箭研制上复杂的技术问题，简化制造的过程，同时还能够满足将来发射大、小倾角卫星的要求，利于卫星设计的要求，利于火箭部件的回收。

托举嫦娥的大力士（4）

第二是气候适宜，雾天少。西昌地属于亚热带高？季风气候区，年平均温度为16℃，是中国年气温变化最小的地区之一，素有“小春城”的美誉。西昌地区雨旱两季分明，日照多达320天，几乎没有雾日，全年风速都很低。每年只有6月～9月为该地的雨季，多半是夜雨和午后阵雨，其余月份皆为旱季，多是晴天，太阳辐射强，常常碧空如洗，风和日丽，这些气候条件大大地增加了年发射周期和发射窗口。由于当地能见度极好，每逢月夜，天高云？，月色撩人，所以西昌又有“月亮城”的美名。

第三是水源丰富，交通方便。丰富的河流资源，能满足发射场清洗废物和冷却用水的需要。距发射场50千米处是西昌飞机场，跑道长3600米，可以允许C…130、安…124和波音747等大型飞机起降。发射场距离成昆铁路和川滇公路都不远，加之东面的金沙？航道还可以水路通达宜宾、重庆直至上海，这些条件极利于运输所需物资和卫星、火箭产品。

但是，建设初期考虑隐蔽、保密问题较多，也带来了一些不利因素，比如，发射区沿南北纵向的山谷而建，狭长的谷地不利于空气的流通，发射时产生的废气不易发散。再如，山地毕竟不如平地，交通运输还是受到很大的局限。蜀道上的成昆铁路、成渝铁路线上有许许多多的山洞，山洞开凿建设的标准直径是米，为方便运输，长征火箭只好“削足适履”，直径最大只能为米。目前，我国长征三号甲、长征三号乙火箭的长细比几乎已到极限，如果再要增加运载能力，其直径必须突破米。我国未来5米直径的新一代长征五号巨型火箭，将选择纬度更低、地势平坦开阔的海南作为发射场。当然，这是后话了。

西昌卫星发射中心于1970年开始建设，1982年交付使用。发射中心总部设在西昌市，发射场位于西昌市西北约60千米处的盆地间。发射中心主要由技术区和发射区组成，拥有测试发射、指挥控制、跟踪测量、通信、气象、技术勤务保障等系统。技术区是卫星进行装配、加注、测试及火箭水平测试的地方，位于发射场区不远的山坳里，测试厂房掩映在绿色的群山之中；厂房宽敞明亮；设备先进齐全。发射区有二号和三号2个发射工位及相应配套的技术测试中心、指挥控制中心等设施。发射场四面环山；米高的活动勤务塔、76米高的发射塔架（也称脐带塔）和300多米高的避雷塔巍峨耸立在山谷的平地上，发射塔架犹如两座钢铁大厦从山峦中兀突出来，直插云端。指挥控制中心由电子计算机、数据传输、电视显示等系统组成。指挥大厅竖有一面巨大的电视屏幕，五彩缤纷的信号灯显示出发射阵地的实况和跟踪设备传回的图象。西昌卫星发射中心兴建之初，曾？设计了3个发射工位，当初的一号工位是为中国发射载人飞船准备的。随着20世纪70年代我国第一个载人计划“曙光计划”的下马，这个工位没有建完就中途搁浅了。如今那里还残留着一些掩体和没有终点的铁路，诉说着那段激情燃烧的岁月。

1984年2月西昌卫星发射中心首次发射，把我国第一颗通信卫星送入了太空。1985年，发射中心正式对外开放，承揽国际商业卫星发射业务。1990年4月7日，发射中心成功发射了美国制造的亚洲一号通信卫星。随后又相继把海外用户的澳大利亚卫星、亚太一号卫星、亚洲二号卫星、亚太1A卫星、菲律宾马部海卫星、亚太六号卫星、尼日利亚卫星等等送入太空。到2007年10月，西昌卫星发射中心发射国内外卫星35次，已是技术、设施、？验都十分成熟的发射场。

我国所有的地球同步轨道卫星都是在西昌发射，其中东方红三号通信卫星发射了5次，对于使用东方红三号卫星平台的“嫦娥一号”卫星来说，西昌卫星发射中心早已是老熟人了。“嫦娥一号”在发射中心的3号工位实施发射，可以说，她对于这个发射台也早已熟门熟路、了如指掌了。

在绕月探测工程中，发射场主要承担发射任务的组织指挥，卫星测试的技术勤务保障。包括火箭和卫星的卸车、转载转运、吊装对接、测试、加注及发射，火箭一、二级飞行段的测量控制等，为发射任务提供通信、气象和其他技术勤务保障。

万里嫦娥一线牵（1）

千万不要以为发射升空的卫星是脱缰的天马，可以天马行空随心所欲了。事实上，无论天马飞得多远，它的缰绳始终牢牢地掌控在地面。无论它跑到什么地方，它的工作状况、身体状况，都在地面的严密监控之下。如果有了新任务，这根神奇的缰绳还可以随时对天马发号施令；一旦天马有个头疼脑热，地面还可以通过缰绳来为它把脉诊疗。这根天缰，就是航天器的测控系统。航天器发射后，测控系统便成了地面与航天器联络的唯一手段。

测控系统是对航天器飞行轨道、姿态及其各分系统工作状态进行跟踪测量、监视与控制的技术系统，包括三大功能：跟踪、遥测、遥控。

跟踪指的是用地面天线，瞄准航天器的轨道，实时测量出航天器轨道的位置、速度和方位角等参数。

遥测是将航天器上各分系统的工作状况报告给地面。

遥控是指地面根据遥测发回地面的数据，？分析、判断后，发送相应的命令，指挥航天器的行动。

在绕月探测工程中，测控系统的主要任务是负责运载火箭发射和卫星飞行任务期间的轨道测量、遥测监视、遥控操作、飞行控制以及卫星探测计划的实施与操作管理等任务，并通过高精度的测定轨道，为地面应用系统处理科学数据提供轨道数据保障。测控系统实际上是一套航天测控网。

迄今，我国已发射了近百颗人造地球卫星，绝大部分卫星距离地面在万千米以内，极少数卫星离地面最远距离也不过万千米，也就是说我们的天缰最长只有万千米，属于“短缰”的范围。

而在绕月探测工程中，“嫦娥一号”卫星最远要飞到距地球44万千米处，是地球同步轨道卫星距地面距离万千米的十几倍，这样长程的“远缰”我国从未尝试过。如何追踪、呵护、控制好嫦娥，是整个绕月探测工程中的难点和关键。这道难关不突破，嫦娥就无法找到月球轨道的入口；即使奔月成功，我们也根本不知道她在何处、干了些什么。如果测控系统不到位，那么发射卫星所做的一切，都等于前功尽弃，花费了无用之功。

“嫦娥一号”奔月的路线图是这样的：长征三号甲运载火箭将卫星送入近地点高度200千米、远地点万千米、轨道倾角31度的大椭圆轨道。在此后的5天左右时间内，卫星将？过4次变轨，使得飞行轨道的远地点接近40万千米，进入奔向月球的轨道—地月转移轨道。在地月转移轨道上，卫星？过2～3次中途轨道修正后到达月球附近。再？过3次近月点减速，以确保其顺利被月球引力捕获，准确进入高度为200千米的绕月探测轨道。

如此遥远的距离给“嫦娥一号”的测控带来了极大的困难。

困难之一：通信信号弱。众所周知，无线电信号强度与距离的平方成反比，也就是说测控距离增加一倍，信号强度就衰减34。“嫦娥一号”的测控距离是普通卫星的10倍以上；要想收到它的信息，地面接发信号的雷达天线就要做得很大。目前，我国航天测控系统最大的天线直径是25米，而国外用来深空探测的是由一系列直径70米的天线组成的面积近4000平方米的天线阵。

困难之二：信号传输慢。无线电波以每秒30万千米的光速传播，地球至月球的单程时延为35秒，相当于我们说完话后，35秒后对方才能听见。这种时延造成了在探月过程中几乎很难做到实时响应，这对于准确测控来说就显得实在太慢了。

困难之三：无法连续测控。由于地球自转的影响，为保证地…月转移轨道及月球轨道24小时连续观测，必须在全球布设？度上相距120度、范围在北纬和南纬29度以上地区至少三个地面站，每个站可连续观测8小时，我国本土陆地面积东西横跨为5000千米，在？度上跨度仅为62度，纬度距离为52度，因而在我国国土上建几个深空测控站，观测效果只相当于一个站。由于地球的自转，单个地面站可连续跟踪的弧段最多只能达到15小时。要实现全天时的观察需要，需要在全球布站或开展国际合作。

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万里嫦娥一线牵（2）

困难之四：高精度导航困难。近地卫星可以使用的高精度导航手段（如GPS导航技术），在深空测控通信中主要依靠传统的多普勒测量和距离测量手段。随着目标距离的增大，角度测量误差所引起的导航误差也很大。真可谓“失之毫厘，谬以千里”。

在工程论证中，测控系统成了制约整个工程的瓶颈。后来，工程总指挥孙家栋根据调查发现，在采用我国现有航天测控网的基础上，如果再利用中国科学院上海天文台、北京天文台和昆明天文台的天文望远镜的观测能力，让天文台的甚长基线射电干涉网辅助测量，提高卫星导航精度，就可基本满足“嫦娥一号”卫星的测控要求。于是，专家们建设性地提出了“USB＋VLBI”综合测量方案，在我国尚未建成深空探测网的现实条件下，解决了测控距离远，测量精度高的技术难题。

“USB”是S频段微波统一测控系统的简称，是具有跟踪测轨、遥测接收、遥控发令功能的综合多功能测控设备。它先后完成了我国历次运载火箭和各型号卫星飞行的测控通信任务，完成了我国各卫星发射中心、测控中心、测控站和“远望”号综合测量船队测控通信系统的总体设计与建设，是国内比较完善的卫星测控通信网，在我国载人航天飞行试验中，它也？受了检验。参加绕月探测工程S频段测控网主要由北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心、西昌卫星发射中心、青岛站、喀什站、厦门站，以及“远望二号”、“远望三号”测量船组成。为了解决远距离测控，又分别在喀什站和青岛站新建了18米天线，改善了以往用于地球卫星的10米和12米天线的信道余量，提高了测量精度，增强了系统可靠性，使地面站作用距离从地球范围延伸到月球范围。

统一测控系统一般由天线跟踪角测量系统、发射系统、接收系统、遥测终端、遥控终端、测距测速终端、时频终端、数据传输设备以及其他设备组成，所用频段多为S波段（2000～4000兆赫）或C波段（4000～8000兆赫）。采用统一测控系统并使用S频段的测控通信网称为“统一S波段”测控网，简称USB测控网。

VLBI（VeryLongBaselineInterferometry）是甚长基线干涉测量的英文缩写，它是一种射电干涉技术，通过无线电波干涉的方法，将间隔数百乃至数千千米长度基线两端的口径较小的射电望远镜，合成为巨大的综合孔径望远镜，其等效直径为望远镜之间的最长基线长度。通过延长基线，VLBI能获得极高的分辨率，是目前分辨率最高的天文观测技术，主要用于射电星的研究。根据VLBI的基本？理，利用长基线两端的测量站可以观测深空航天器，同时，还可对同航天器相近的标校星（通常是射电星）观测，将得到的两种数据进行比对，就可得到比较精确的航天器角位置。我国的VLBI射电天文观测网归属中国科学院，由北京密云站50米口径射电望远镜、电望远镜天线、乌鲁木齐南山站25米口径射电望远镜、昆明凤凰山站40米口径射电望远镜、上海佘山站25米口径射电望远镜和位于上海天文台的数据处理中心组成。由靠近我国国土边缘的四个站可构成6条测量基线，最长基线长度达3200多千米。该系统已？加入欧洲甚长基线干涉网等8个国际联合观测网络或观测项目。1996年上海、乌鲁木齐、意大利、南非等五台站进行了VLBI联合观测，成功地发现了5个视超光速源。

射电望远镜是指能够接收遥远河外星系射电源（如类星体）飞出的宽带微波辐射信号的无线电接收装置。并不是通常概念下的光学望远镜。射电望远镜包括大口径天线、低噪声接收机和宽带记录装置。

为了进一步提高测控覆盖率和可靠性，我国还与欧洲空间局（主要由欧洲空间操作中心、库鲁站、新诺舍站组成）和智利圣地亚哥站开展国际联网合作，借用国际资源作为绕月探测工程测控系统的补充，形成了“国内测控站（船）＋国外测控站”的全球布站方案，使“嫦娥一号”卫星的测控覆盖率达到了98％以上。

万里嫦娥一线牵（3）

在“嫦娥一号”发射前，我国利用欧洲空间局的Smart1月球探测器进行了USB＋VLBI综合测定轨