在美联社看来，中国航天员的太空授课就是“一场战斗”，这一任务堪比他们冒着巨大风险空间对接。报道说，太空授课标志着中国迄今最大胆的一步，“中国的宇航员一直在大的场合高调出现在公众之前，但几乎没有跟普通中国人发生真正的接触。” “我们看到的天空不是蓝色的，而是深邃的黑色。每天，我们看到太阳升起16次。”英国广播公司20日向读者突出强调了中国航天员王亚平在太空中看到的新奇景象。美联社报道说，在天宫一号51分钟的讲课中，王亚平展示了失重原理，回答了聚集在北京一个礼堂的330名学生实时提出的问题。 20日上午，在中国人民大学附属中学太空授课地面课堂，学生们举手向航天员王亚平提问。 她的同事聂海胜和张晓光回答了有关在太空生活、工作和锻炼的问题。其间出现好玩儿的一刻，聂海胜做出中国功夫片影迷所熟悉的神秘的双腿交叉打坐姿势。王亚平说，“在太空，我们都是功夫大师”。后来的一个展示仿佛魔术表演，王亚平将水滴注入一个越来越大的悬浮水球，引来学生们“哇”的惊叹和鼓掌。 航天员们还旋转陀螺，摇动一个系绳的球，演示失重如何影响物体运动。报道称，在这堂精心排演的讲课中，中国第二位女航天员王亚平从头至尾微笑着。这堂讲课更像是儿童电视科普节目，而不是不久前加拿大航天员哈德菲尔德从国际空间站传回的视频。 日本时事通信社用“不可思议”评论中国的太空授课。德国新闻电视台20日则为“6000万中国学生上太空课”感到惊讶。报道说，这可能是新的世界纪录。法国欧洲新闻电视台评论称，法国的老师有时候也会说“学生们在月亮里”（俚语，暗示上课走神或打瞌睡），可如今中国的老师却千真万确在天上。 评论认为，太空授课相当成功，这有助于中国证明其有和美国、俄罗斯在征服宇宙空间的竞赛中一较短长的实力。 《印度斯坦时报》20日引述美国海军战争学院学者弗利泽的话说，中国的太空计划能带来什么物质利益尚不明确，但已经给中国带来了相当大的国际声望，刺激了对科学的兴趣，帮助军方掌握了火箭和远程制导技术，也让中国成为某种程度上的技术大国，抛弃了“制造鞋子和手包的国家形象”。 执行神舟十号飞行任务的3名中国航天员20日成功进行太空授课，外界对中国载人航天项目发展的关注热度提升到了新的层次。作为世界上最先进的航天大国，美国航天界的专业人士对于中国神十任务以及中国载人航天的发展怎么看？他们之前的经验是否会对中国的载人航天进程具有一些借鉴意义？未来中美之间是否存在着进行空间合作的可能性？两国的航天器、航天员是否能在太空中实现“对接”？带着这些问题，《环球时报》记者20日对3位重量级美国航天专家进行了专访。 环球时报：中国航天员这次进行的各种太空活动与美国相比大概处于什么水平？是否像有些人说的那样还只是很初级的阶段？美国航天员在太空中进行过的比较复杂的活动有哪些？主要的难点在什么地方？ 埃利奥特·普勒姆博士（美国航天基金会总裁、曾担任波音公司副总裁、肯尼迪发射中心新闻发言人及美空军参谋长顾问等职。美国航天基金会曾将美国2009年度“航天成就奖”授予中国神舟七号载人航天飞行团队）：中国神舟十号任务令人印象深刻，因为和美国航天项目的漫长历史相比，中国是在其载人航天项目起始阶段就取得了如此伟大的成就。美国在“阿波罗”飞船具备承载3名宇航员能力之前曾通过“水星”和“双子星”计划进行了多次飞行试验。美国花了二十多年的时间才将首位女宇航员送上太空。和美国比，中国航天的发展速度就快得多了。当然，不可否认，美国今天所进行的太空活动比中国更复杂和精细，但我们必须承认，中国航天发展迅速并获得了巨大的成功。 约翰·劳格斯顿博士（美国航天政策知名专家，美国“哥伦比亚”号航天飞机事故调查委员会成员，美宇航局顾问委员会成员，美国空间政策研究院前院长）：神舟十号相当于40年前苏联“联盟”号飞船项目的水平。迄今，美国航天员已经完成了以“阿波罗”任务为成果的探月工程、完成了135次航天飞机飞行任务、完成了5次修复“哈勃”太空望远镜的飞行任务并在轨组建了很大的国际空间站。 焦立中博士（第一位太空行走的美国华裔宇航员）：我不认为中国处于很初级的阶段。我认为神十正在执行的自动和手动交会对接无疑证明它是伟大的。它表明神十较之神九已经增加了操作的复杂性。 环球时报：对于航天员而言，太空生活最主要的挑战是什么？这次中国航天员将在轨飞行15天，已经创造了中国航天员单次最长在轨时间，长时间在太空生活还需要注意些什么？中国这次的垃圾处理采用增加垃圾袋密封的方式，美国航天员在这方面有什么好方法？在空间狭小的舱内，在保证男女航天员的个人隐私方面美国有什么经验？ 埃利奥特·普勒姆博士：我认为驻扎太空，航天员将会面临来自生理和心理的双重挑战。生活在一个与他人共存的相当局限的空间中是挑战，特别是你不能随意避开他人进行漫步。这是太空探索的严酷性，而太空探索的纪律和规则对宇航员的行为规范大有帮助。在太空中，我们要做的事情太多，因而需要明确和规范每个宇航员的责任和指令，这样可帮助他们更有秩序地安排太空生活、减少机组成员间的紧张情绪。但是，即使是在国际空间站中，空间也是有限的，隐私也是相对的，与地面上不可同日而语。你带到太空中的每盎司物品都极其昂贵，因而，回收和再利用你能用的一切是非常重要的。 约翰劳·格斯顿博士：航天飞机也只容许15-16天的飞行。要在太空逗留更长的时间，美国的唯一经验是长期驻扎在空间站上。对于长期生活在太空会对人身体产生影响这个问题，我们也还在探索和学习中。如何保持身体的良好状态恐怕是航天员面临的最大挑战了，这需要进行大量的锻炼。 焦立中博士：我想食物、水和氧气不是问题，坚持锻炼对航天员保持太空中的健康至关重要。密封式处理垃圾是个不错的方法。美国航天员对于隐私问题的理解是：给予女航天员一个处理她们隐私的空间。 环球时报：您认为神十任务中，最大的亮点在什么地方？中国航天员进行了天地授课，美国此前也进行过类似的太空教学，进行这类太空教学依靠什么技术？有什么经验可以传递给中国航天员？ 约翰·劳格斯顿博士：我认为，神舟十号最大的亮点是太空授课，它具有强大的教育作用和正能量输入。神十是中国首次进行太空授课，而美国太空教育可谓历史悠久，如今美国宇航员每次登上国际空间站都会对地面上的学校进行正式或非正式的授课。 焦立中博士：神舟十号最大的亮点是在进行交会对接中所展示的操作的复杂性。 埃利奥特·普勒姆博士：我认为最大的亮点是神十对地球上人们的激励。当然，中国人身受鼓舞并为此感到自豪和骄傲，神十对于中国人来说具有强大的凝聚作用。对于其他国家的人们来说， 神十仍具有激励作用，他们看到了中国的航天科技有益于全人类。 环球时报：有报道称，国际空间站2020年即将达到设计寿命，未来美国航天员利用中国空间站进行太空活动的前景如何？以美国航天员的太空经验，中国空间站在哪些方面还需要改进才能更好地适应他国航天员的生活？ 埃利奥特·普勒姆博士：一切皆有可能。但我在此更愿预测未来将会有可充气的或可展开的容量更大的太空站的出现。美国商业公司经验日益丰富，他们将或载人或载货的太空舱送入太空并往返于国际空间站，我认为届时由美国商业公司研发的地球低轨道空间设施势将带动政府和私有承租人更多的融合。中国将有可能介入到这样的商业活动中。 约翰·劳格斯顿博士：国际空间站最早的退役时间为2020年，其寿命还可延长至2028年。天宫一号即将退役， 中国新天宫需要更大的空间和相兼容的对接机制。 焦立中博士：国际空间站将于2020年退役。我坚信国际空间站会扩大国际合作伙伴的范围，将中国吸纳进去。中国应加入国际空间站，美国应引领未来的探索项目。对美国来说，加入未来的中国天宫项目会是件有趣的事情。这样的合作将会改进中美两国的关系，就像当年美苏太空合作改进了两国关系一样。 环球时报：女航天员在参加航天选拔和太空生活时，需要比男性克服哪些方面的额外困难？外界报道往往会提到女性航天员面临很多困难，包括生育问题等。美国航天员如何看待女性在航天事业中的定位，认为女性在太空工作和生活的特殊性在什么地方？ 埃利奥特·普勒姆博士：我认为，对于男女航天员来说，最大的挑战就是适应在微重力下的生活。太空面临强辐射的挑战，但长期的失重会导致人的身体产生重大改变——从脊柱的伸长到骨骼和肌肉量的退化。人在太空是平等的——例如一个90磅的人能像职业运动员和体育健将一样搬动一个300 磅的箱子;所以从这方面来说，太空是一个伟大的均衡器。 约翰·劳格斯顿博士：现今已有近50名美欧日俄的女航天员上过太空，应该说，她们均未因为性别出现过情况。 焦立中博士：锻炼会帮助航天员缓解很多副作用，但不同的个体也会面临不同的身体反应。 环球时报：未来中美载人航天合作的可能性有多大？ 埃利奥特·普勒姆博士：我认为美中学习在太空领域进行合作非常重要。不幸的是，当前，由于政治原因，阻挡了两国在这一重要领域携手共进。这与当年美苏“阿波罗”和“联盟”号的情形相近，但美苏后来冲破重围在太空领域进行了成功合作。所以，我希望我们能够建立互信，学习在太空领域携手合作。我认为在这方面，航天基金会可以起到保持两国接触、保证两国航天界公开对话、增进相互理解和友谊的作用。 约翰·劳格斯顿博士：美国航天界强烈希望与中国航天合作并寻求合作契机。但我们的一些立法者因不满中国在其他领域的行为而通过了阻止美中航天合作的相关法律。在该法改变之前，美中航天合作尚无可能性。 焦立中博士：我强烈坚信美中应进行太空合作。不幸的是，美国国会的情绪受到几个持孤立主义观点的议员负面声音的影响，使合作成为当前不可能之事。 20日上午，神十航天员王亚平将在天宫一号上面向中小学生进行我国首次太空授课。此次太空授课需要我国强大的航天测控能力作为后盾;需要天链一号数据中继卫星在背后进行支持。此次太空授课将通过天链数据“中转站”传送，公众可以看到更稳定、更清晰的实时画面。这也将是对中国第一代中继卫星系统时传输能力的考验和展示。 太空中的卫星有很多种， 比如观测气象的气象卫星， 进行广播电视信号传输的通信卫星， 观测地表和浅地层情况的遥感卫星，观测海洋洋流和水温的海洋卫星，进行实时定位的北斗卫星导航定位卫星……等等，这些卫星有一个共同的特点，即数据传输是在地面和卫星之间进行的。 中国第一代中继卫星天链系统建成 还有一种卫星，它除了可以进行星地通信外，还可以与其他航天器之间进行星际通信，它的主要任务，就是将一些航天器的数据接收转发，传输到地面或者其他的航天器，反之亦然。 这个信息传递的接力手，就是我们今天用的数据中继卫星。 在没有数据中继卫星之前，卫星数据要传输到地面，就要建立星地通信链路。如果卫星与地球的相对位置是固定不变的，即卫星在36000公里高的地球同步轨道上（大多数是通信广播卫星），建立这样的通信链路就相对方便。可是，绝大多数卫星都是在200-2000公里的低轨道上，比如神舟十号与天宫一号组合体，它们相对地球不停的转动，速度比地球自转快很多。一颗低轨卫星绕地球一周，只在很小的一部分运行轨迹中，能够与一个固定地面站建立稳定数据传输链路。用航天术语来说，一个地面卫星站，对一个中低轨航天器的轨道覆盖率只有大约2 就是说，一颗低轨道卫星绕地球一圈，一个地面站只有2右的时间，能够“看”到这颗卫星，并和它对话。要想再次和它对话，要等卫星再绕地球一圈，直至我们能“看”到它的时候。所以每次星地对话的时间很短，这样就不能进行太空授课、交流问答。 为了更加实时的掌握低轨航天器数据，就要提高轨道覆盖率。而提高轨道覆盖率，解决的办法有两类。第一类是大大增加地面卫星接收站的数量或大量建造远洋测量船（如“远望”系列测量船），这样做未免太浪费，那是相当的烧钱啊。 第二类办法，就是在太空建立数据中继卫星。 原理是这样的：如果在36000公里的地球同步轨道，均匀部署3颗数据中继卫星，假设为ABC三星。那么，我们就可以实现2个目标 1 无论低轨道卫星在什么位置运行，在它的上方，至少都被ABC中的某一颗中继卫星覆盖。 2 无论一个国家的地面站在地球的什么位置，在它的上方，至少都被一颗固定的中继卫星覆盖，假设为C星。 那么，当低轨道卫星被C星覆盖时，就随时可以将自己的数据通过C星转发本国地面站（当然也可以直接将数据发往地面站而不经过C星转发）。而当低轨道卫星被A或B星覆盖时，就随时可以将自己的数据发给A或B星，A/B星可以将数据接力发给C星，再通过C星与本国地面站的链路传输给地面。 简单说，理论上，一颗地球同步轨道上的数据中继卫星，轨道覆盖率就可以达到50三颗就可以实现100覆盖率。知道这个就行了。 中继卫星的核心优势是：实时全程测控、实时全程传输、降低测控成本 实时全程测控：中继卫星可以大幅提升航天器（如宇宙飞船、太空实验室、火箭、卫星）的测控覆盖率接近100增强了空间交会对接任务实施的安全性和可靠性，为实施手控交会对接、开展空间科学实验等提供了稳妥高效的天基测控通信保障。 实时全程传输：中继卫星作为在太空中运行的数据“中转站”，能使资源卫星、环境卫星等数据实时下传，极大提升各类卫星使用效益和应急能力，同时降低测控成本：最少只要3颗卫星，就可以进行全球中继卫星组网。如果中继卫星的功能足够先进，则可以替代大批地面卫星测控站和远洋测量船，经济效益是非常可观的。于是中国第一代数据中继卫星——“天链一号”，终于登场了。 2008年4月25日23时35分，首星“天链一号01星”，在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭发射，成功应用于神舟七号载人航天飞行任务，将“神舟”飞船的测控覆盖率从12高到40上。 2011年7月11日23时41分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将“天链一号02星”送入太空，神州飞船测控的轨道覆盖率提高到70上。2012年6月16日晚，当“神舟九号”飞船运行至第2圈，测控人员遥控天链01/02两颗中继卫星对飞船实施捕获跟踪，建立了星间双向通信链路。卫星传回了飞船轨道舱的实时画面。大屏幕上，3名航天员的一举一动、一颦一笑清晰展现。 01和02星的出场，看起来好像只是为了神舟和天宫系列飞行器测控做铺垫，在这场航天大戏中，天链传输卫星像一个接力手，更像是一个跑龙套的串场角色，而且还是一个近乎于在后台的龙套——在中国宇航员和神州飞船的耀眼光芒下，天链卫星的故事很少有人知道。在几个小时的神州飞船发射电视直播节目中，只有卫星管控总调度员的三句口令——“天路跟踪准备正常，星间天线回扫开始！”、“ 01星成功捕获神舟九号！前返向链路已建立！”、“ 02星成功捕获神舟九号！前返向链路已建立！”，让我们隐约的看到了天链划过天际的一丝身影。 2012年7月25日天链一号03升空 |
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