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星光熠熠!北斗升空20年背后的“中国星座”建造史

今天,提起“北斗”,你会想到什么?

如果你和很多人一样,爱上网找答案。那么,搜索引擎给你的首选答案基本都是同一个:中国北斗卫星导航系统。

不过,这个问题若放到20年前,无论是彼时刚刚才有的搜索引擎还是大百科全书,你得到的答案肯定迥然不同。那时,“北斗”之名还只属于夜空中排列成勺子状的7颗星星,千百年来皆是如此。

2000年10月31日,随着北斗一号首颗卫星的升空,数千年来人们赖以指路的“北斗星”,被中国航天人以现代科技全新定义。

2020年6月23日,随着北斗全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射,“北斗指路”将从悠久的中国传统文化演变成全人类共享的“中国智造”。

北斗升空20年,从“一颗星”到“满天星”,这是一段恢弘磅礴的“中国星座”建造史。

北斗升空20年,从起步较晚到世界领先,这是一段“踏平坎坷成大道”的中国航天奋斗史。

二十载步履匆匆——

从北斗一号到全球组网,“三步走”的每一步都如期实现

此次第55颗北斗卫星成功发射,标志着北斗系统完成全球组网,也意味着北斗系统建设“三步走”战略的第三步目标将在2020年实现。

2020年,是一个重要的时间节点。早在北斗系统建设之初,中国航天人就瞄准这个目标,制定路线图、时间表,提出了“三步走”发展战略——

2000年,建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年,建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;2020年,建成北斗三号系统,向全球提供服务。

卫星导航系统是航天科技高峰,也是复杂巨大的系统工程。1994年,我国启动北斗一号工程,展开试验探索。当年3月,美国已完成GPS卫星星座布设;次年,俄罗斯也完成了格洛纳斯导航卫星全球组网。

起步较晚,意味着争分夺秒的追赶。

这是一场步步为营的“接力赛”。自北斗一号首颗卫星开启北斗升空之路以来,北斗人循着“三步走”目标接力奋斗,每一步都按照时间节点如期甚至提前完成。

这是一场步履不停的“马拉松”。20年间,44次卫星发射,北斗人跨越的虽然只是“三步”,却书写出一段段争分夺秒的北斗建造传奇。

背水一战写传奇——2007年4月14日,北斗二号首颗卫星成功发射。2天后,地面清晰接收到卫星信号。那一刻,距离国际电联规定的导航频率申请失效的最后期限已不到4个小时。

雷电交加中问天——2011年7月27日凌晨,第9颗北斗导航卫星发射在即,突然遭遇强雷暴天气。卫星发射不怕下雨,就怕打雷。发射场抓住两次雷暴间大约10分钟的间隙,果断点火发射,如期完成了发射任务。

高密度发射组网——2018年,北斗三号系统一年内完成10箭19星发射,创下世界卫星导航系统和我国同一型号航天发射的新纪录。2019年,北斗系统建设又成功实施7箭10星高密度发射……

20年来,北斗人一次次将璀璨的北斗卫星送上九天,也一次次将中国航天精神标定在全新的高度。

二十载茁壮成长——

从北斗一号到北斗三号,系统升级换代,能力大幅提升

北斗卫星导航系统示意图。资料图片  

颗颗“北斗星”,三代成长路。从北斗一号到北斗三号,系统升级换代不仅体现在卫星数量上,更体现于能力提升。

服务范围越来越广。北斗一号系统主要服务于国内,北斗二号系统可覆盖亚太地区,北斗三号系统的服务范围则覆盖全球。

定位精度越来越高。北斗一号系统定位精度优于20米;北斗二号系统定位精度为10米;北斗三号系统性能则更进一步,定位精度可达到2.5米至5米水平。

短报文通信越来越强。北斗系统从一诞生就身怀“短报文通信”的独门绝技。与北斗二号相比,北斗三号服务容量提升10倍,单次可发送1200个中文字符甚至是图片。

除了这些明显的性能提升,还有很多看不到的“进化”,也在北斗卫星身上发生。

——更强的“心脏”。原子钟是导航卫星的“心脏”,是决定整个导航精度的核心技术。北斗二号卫星搭载的铷原子钟可以做到300万年只有1秒误差,北斗三号卫星上的新一代高精度铷原子钟,不仅体积更小、重量更轻,而且技术性能大幅提升。