70年登月在路上 回顾70年中国的八幕探月工程

　　第四幕：天地通连，现代烽火

　　信息的快速传递，成为人类新时代的重要标志，而航天的核心应用之一便是在太空中建立一座又一座“烽火台”-通信卫星。

　　从最早期的东方红一号卫星实现单向广播功能开始，后续的中国通信卫星经过了从东方红一号到如今东方红五号卫星平台的快速进步，在这些卫星平台的基础上我国建造了一系列通信卫星，例如中星系列成为中国的现代烽火台。自2017年发射的中星16号起，中国通信卫星也正式进入高通量时代。

　　高通量是个什么概念呢？中星16号使用了Ka波段多波束宽带通信系统，通信总容量达到了20Gbit/s，超过了之前中国所有通信卫星容量的总和！同时，它还验证了星载激光通信和离子电推进系统，通信质量和卫星寿命都大大提高。越来越普遍的飞机上通信，就依赖这些高通量通信卫星的存在。

　　而随着东方红五号卫星平台的全面成熟，一颗新一代通信卫星就能将包括中星16号在内的此前所有通信卫星总容量再提高一倍。

　　此外，在航天器测控领域，一直以来中国依靠陆基测控站和海基的七艘远望号测量船，但它们始终不可能对航天器无缝连接。例如，2005年，杨利伟在执行中国首次载人航天任务时，每次飞临中国上空仅有几分钟通信时间；而到了2013年，王亚平就已经能够给全国小学生太空授课；2016年，景海鹏和陈冬已经能随时观看直播节目。这背后的支撑，是我国建成的通信中继卫星系统天链一号，四颗卫星实现全球覆盖，再也不存在盲区。

　　2018年，我国甚至把中继卫星技术用到了月球，鹊桥号成为人类唯一一颗地球-月球背面通信中继卫星。这个月球背后的烽火台，也确保了人类首次着陆月球背面——嫦娥四号任务的巨大成功。

　　第五幕：万象星辰，参天北斗

　　中国古代的伟大发明之一是指南针技术，它也成为人类文明时代最重要的科技产物之一。但到了人类航天时代，卫星应用领域却让GPS系统占据先机。

　　这一军用通信导航系统凭借超高精度创造了“外科手术式打击”、“斩首行动”等一系列新的军事名词，成为几乎所有现代武器必备的辅助，后续通过民用商业化又赚得盆满钵满。

　　但GPS毕竟本质上是个军用系统，可随时对指定用户关停，这足以凸显大国必须发展独立自主卫星导航系统的重要性。因而，从上世纪末起我国就一直在攻坚这一航天核心技术。经历20年发展，2018年，中国北斗卫星导航系统实现了1年10箭18星的壮举，这一速度远超GPS系统一年6星的记录。

　　在我国长期航天技术积累和导航系统技术发展的后发优势下，我国采取了一套与其他任一导航系统都截然不同的思路。北斗有多个“三”的创新：三种轨道（地球静止轨道、地球倾斜同步轨道、中高轨道）、三个频率、前后三代系统和卫星。此外，它还拥有星间链路通信、短报文系统、卫星应急救援等多个功能。由于它是一种无源定位系统，理论上不存在用户数量的上限！

　　2018年12月27日，北斗三号开始提供全球服务，包括“一带一路”国家和地区在内的世界各地，均可享受到北斗系统的服务。随着2019年北斗卫星导航系统进入最后建设阶段，“天上的星星参北斗”将成为真切的现实。