6月20日，中國進行了首次太空授課，時長近一小時。長時間的穩(wěn)定天地視頻傳輸，全靠在天空的3顆天鏈衛(wèi)星以及地面測控站。這是中國版TDRSS（衛(wèi)星監(jiān)測與中繼系統(tǒng)）的首次展示。
天宮一號與神舟10號的組合體每秒飛行7.9公里，40分鐘不間斷太空授課，展示中國軍事航天衛(wèi)星跟蹤與數(shù)據(jù)中繼傳輸系統(tǒng)強大能力。40分鐘，飛船正好跨越半個地球，相當于一枚洲際導彈從中國發(fā)射到美國，全程控制。
TDRSS是跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng) 【tracking and data relay satellite】的縮寫，指的是轉(zhuǎn)發(fā)地球站對中、低軌道航天器的跟蹤、遙控信息和轉(zhuǎn)發(fā)航天器發(fā)回地面的數(shù)據(jù)的通信衛(wèi)星。所以中繼衛(wèi)星又被譽為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”。
在沒有數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星之前，衛(wèi)星數(shù)據(jù)要傳輸?shù)降孛?，就要建立眾多的地面測控站，要實現(xiàn)不間斷傳輸，理論上需要在地球表面不同位置建立100個以上的測控站。這是任何國家都難以做到的。
為了解決這個問題，美國人在60年代就提出了中繼衛(wèi)星的概念，將中繼站放到太空。1983年發(fā)射了第一顆跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星TDRS-1，開創(chuàng)了天基測控新時代，90年代建立起第一個TDRSS系統(tǒng)。而我國在此次神十中使用的天鏈系統(tǒng)，就是中國的首個TDRSS。
在央視對神十發(fā)射的直播中，屏幕右上角有時會出現(xiàn)“天鏈”字眼，這是表示當時的視頻信號來自"天鏈一號"數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)。我國直至去年才實現(xiàn)3顆天鏈衛(wèi)星的組網(wǎng)。
我國分別在2008年和2011年發(fā)射了"天鏈一號"數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星的01、02星，天鏈一號03星在2012年7月25日發(fā)射成功，由此建立第一代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)。
與普通通信衛(wèi)星相比，數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星需要克服的第一個技術(shù)難題是對航天器的捕獲和跟蹤。中繼衛(wèi)星與航空體之間進行高速數(shù)據(jù)傳輸，對跟蹤精度有極高要求，要達到0.06度左右。
中繼衛(wèi)星為了與眾多中低軌道衛(wèi)星通信，天線處于復雜的變速運動狀態(tài)，而且要求在惡劣工作環(huán)境下長時間穩(wěn)定運行，制造難度很大。要在外太空高溫差條件下長期保持這樣的精度，其難度可想而知。
所以，數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星可以稱得上是當今技術(shù)含量最高的通訊衛(wèi)星。我國在去年完成第一代"天鏈一號"數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星體系的建設(shè)，進行“太空授課”實則是對自己航天測控實力的一次展示。
在當今世界上，有自己的TDRSS系統(tǒng)的只有中美俄三國國家，歐洲和日本雖然也有自己的TDRSS衛(wèi)星，但均只有兩顆，達不到全球覆蓋的程度。圖為我國天鏈與美國TDRS的對比，差距較大。
建立完善的TDRSS系統(tǒng)，不僅在航天領(lǐng)域有用，在軍事偵察和測控制導方面更是作用巨大。試想下美國的空天飛機X-35B，經(jīng)過TDRSS的控制，可以在太空任何一個位置完成偵察打擊任務。
利用TDRSS的強大數(shù)據(jù)傳輸和實時監(jiān)控能力，解放軍可以通過實時衛(wèi)星偵察系統(tǒng)偵察美國的某個基地或某個度假山莊。與高分、北斗等其他系統(tǒng)組合后，能想象是怎樣一個場景嗎？
美國在自己的TDRSS系統(tǒng)研制上也不遺余力。目前共有６顆衛(wèi)星在軌，并且正在研制下一代的高級跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)(ATDRSS)，新一代跟蹤數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星計劃再發(fā)射3顆衛(wèi)星。圖為我國天鏈一號３星發(fā)射。
俄羅斯共有４顆（或更多）TDRSS衛(wèi)星在軌，分軍用和民用。軍用系統(tǒng)又稱為保密的數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)，1982年5月發(fā)射首顆，1986，1989年又相繼發(fā)射兩顆，都定點于西經(jīng)14度。圖為我國天鏈地面站。
歐洲航天局于1989年決定發(fā)展數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，期間有過一些停頓，到1993年歐洲空間局才決定恢復DRS計劃。1999年發(fā)射第一顆，2003年發(fā)射第二顆。
日木在太空戰(zhàn)略上一直很低調(diào)，但并不意味著落后。目前日本有兩顆類似衛(wèi)星在軌，1993年確定了4步走的發(fā)展策略，2000年發(fā)射2顆實用型數(shù)據(jù)中繼和跟蹤衛(wèi)星。
我國跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展大致分兩步走。第一步：先建立單星系統(tǒng)，使其最大返向數(shù)傳速率達幾百兆，對用戶航天器的軌道覆蓋率達50%以上；第二步：采用大型衛(wèi)星平臺建立雙星系統(tǒng)，通過2顆星使對用戶航天器的軌道覆蓋率達到85%。
1983年4月，美國從“挑戰(zhàn)者”號航天飛機上發(fā)射了第一顆跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星(TDRS)，它是現(xiàn)代最大的通信衛(wèi)星。圖為美國TDRSS系統(tǒng)標識。
美國發(fā)展TDRSS首先是為航天飛機和載人飛船的通信和數(shù)據(jù)傳輸中繼業(yè)務，但背后對未來軍事制高點的占領(lǐng)是最重要的目的。圖為美國TDRSS系統(tǒng)研發(fā)者受到最高嘉獎。
美國TDRSS的地面觀測站
美國TDRSS衛(wèi)星詳解
6月20日，中國進行了首次太空授課，時長近一小時。長時間的穩(wěn)定天地視頻傳輸，全靠在天空的3顆天鏈衛(wèi)星以及地面測控站。這是中國版TDRSS（衛(wèi)星監(jiān)測與中繼系統(tǒng)）的首次展示。
美國不僅是TDRSS系統(tǒng)概念的提出者，更是遙遙的走在各國的前列。目前其觀測系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了第三代。
TDRSS衛(wèi)星裝入火箭準備發(fā)射
TDRSS系統(tǒng)示意圖
TDRSS系統(tǒng)是一個航天強國的絕對標志，也是中國軍事航天的重大進步，更是硬實力的展現(xiàn)和炫耀，這40分鐘一定給了國外某些人深刻印象和強烈威懾。
6月20日，中國進行了首次太空授課，時長近一小時。長時間的穩(wěn)定天地視頻傳輸，全靠在天空的3顆天鏈衛(wèi)星以及地面測控站。這是中國版TDRSS（衛(wèi)星監(jiān)測與中繼系統(tǒng)）的首次展示。
6月20日，中國進行了首次太空授課，時長近一小時。長時間的穩(wěn)定天地視頻傳輸，全靠在天空的3顆天鏈衛(wèi)星以及地面測控站。這是中國版TDRSS（衛(wèi)星監(jiān)測與中繼系統(tǒng)）的首次展示。
6月20日，中國進行了首次太空授課，時長近一小時。長時間的穩(wěn)定天地視頻傳輸，全靠在天空的3顆天鏈衛(wèi)星以及地面測控站。這是中國版TDRSS（衛(wèi)星監(jiān)測與中繼系統(tǒng)）的首次展示。
6月20日，中國進行了首次太空授課，時長近一小時。長時間的穩(wěn)定天地視頻傳輸，全靠在天空的3顆天鏈衛(wèi)星以及地面測控站。這是中國版TDRSS（衛(wèi)星監(jiān)測與中繼系統(tǒng)）的首次展示。
6月20日，中國進行了首次太空授課，時長近一小時。長時間的穩(wěn)定天地視頻傳輸，全靠在天空的3顆天鏈衛(wèi)星以及地面測控站。這是中國版TDRSS（衛(wèi)星監(jiān)測與中繼系統(tǒng)）的首次展示。
6月20日，中國進行了首次太空授課，時長近一小時。長時間的穩(wěn)定天地視頻傳輸，全靠在天空的3顆天鏈衛(wèi)星以及地面測控站。這是中國版TDRSS（衛(wèi)星監(jiān)測與中繼系統(tǒng)）的首次展示。
6月20日，中國進行了首次太空授課，時長近一小時。長時間的穩(wěn)定天地視頻傳輸，全靠在天空的3顆天鏈衛(wèi)星以及地面測控站。這是中國版TDRSS（衛(wèi)星監(jiān)測與中繼系統(tǒng)）的首次展示。