2026年7月23日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将天链二号06星送入预定地球同步转移轨道。7月29日，在文昌航天发射场，长征七号改运载火箭又圆满完成了天链三号01星的发射任务。如果说天链二号06星是为第二代系统画上了句号，那么天链三号01星则意味着第三代中继卫星系统正式拉开序幕——这套太空“路由网”，正在一步步拓展它的空间业务疆域。

中国为什么要费尽心力在太空中搭建这样一张“路由网”？它究竟解决了什么地面无法解决的难题？从近地轨道到月球、火星，天链这张“路由网”还能走多远？今天请中国科普作家协会会员雷淼来聊聊这个话题。

天链卫星示意图 供图：视觉中国

（1）为什么需要天链

中国空间站离地面大约400公里，视野覆盖面积约1500万平方公里。这个数字大于我国国土面积，但和5.1亿平方公里的地球表面积相比，其实还不到3%。

这就引出了一个问题：既然中国空间站的视野如此之小，大部分时间看不到能够联络的地面设备，那么中国空间站的测控与实时通信是怎么做到的？答案是把联络站（包括测控和通信功能）也建到太空中去，让它比中国空间站还要高得多——距地约36000公里。一方面，由于高度优势，联络站可以把飞行在朝它这半面的所有中低轨卫星（包括中国空间站）尽收眼底。另一方面，这里是地球同步轨道，从地面人员看来，这座联络站始终“悬停”在空中一个固定位置，可以提供24小时不间断服务。

这样的太空联络站就属于中继卫星。它们利用可以同时看到中低轨卫星和地面站的优势，充当中低轨卫星和地面站之间的“信息快递员”，所以也称“卫星的卫星”。

我国自2008年开始建设自己的中继卫星系统“天链”，已在地球同步轨道部署多颗卫星，核心3组位置分别定点于非洲、印度洋和太平洋上空，实现了对全球近100%的覆盖。这3处选址很有趣，相当于在我们左边、前方、右边各坐一人：一人观察左前左后，一人观察正脸，一人观察右前右后，基本上把我们整个脑袋看全了。

作为运行在地球同步轨道上的数据中继卫星，天链主要为载人航天器、中低轨道资源卫星提供数据中继和测控服务，并为航天器发射提供测控支持，其服务对象包括神舟飞船、中国空间站等。在发射任务的调度口令里，常常听到“天路跟踪正常！遥测数据正常！”这里的“天路”指的就是天链背后的团队。

（2）天链一代让天地通信不再“断线”

在载人航天的早期阶段，天地通信始终是最大的挑战之一。2003年10月，杨利伟乘坐神舟五号飞船遨游太空，成为我国首位进入太空的航天员。然而，当时的通信条件捉襟见肘——地面测控站几乎全部分布在国内和3艘远望测量船上，海外测控站只有2个。飞船每90分钟绕地球一圈，绝大部分时间都处于“沉默飞行”状态，只有当它飞过测控站时，地面才有条件与杨利伟进行几分钟的语音联络，时间窗口非常严格。

面对地面测控网对中低轨航天器覆盖率受限的状况，我国一边努力增设海外测控站，一边开展数据中继卫星的研制。2008年4月，天链一号01星从西昌卫星发射中心升空。这颗卫星的入轨，标志着我国中低轨航天器终于拥有了天上的数据中转站。同年9月，翟志刚从神舟七号飞船出舱、在太空挥舞国旗的一幕，通过天链实现了实时画面传输。相比之前的任务，直播时间显著延长，画面质量也大幅提升，电视观众甚至能清晰地看到航天员面罩反射的飞船细节。其幕后功臣正是天链一号01星，它将测控/通信覆盖率从原来的约18%提升到约50%。

2012年7月，天链三星在轨组网，分别定点于太平洋、印度洋和非洲上空，形成东、中、西的战略布局。这标志着我国第一代数据中继卫星系统正式建成，中国成为世界上第二个拥有对中低轨航天器全球近100%覆盖能力的国家。

天链一号实现了“从无到有”的突破。从此，中国航天迈入天基测控的新时代。

天链卫星工作示意图（北极视角） 作者供图

（3）天链二代接住空间站的“数据洪流”

2019年3月，天链二号01星发射，标志着二代系统登场。2021年和2022年，天链二号02星、03星相继入轨，完成三星组网，第二代系统正式建成。

天链的服务对象是航天器。天链一号只有一副大天线，同一时间只能给一个航天器提供高带宽的数据传输服务，而天链二号配备了两个大口径天线，能够同时给两个处在不同轨道的航天器提供测控支持。

如今，天链已经成为以中国空间站为代表的中国航天不可或缺的一部分。在它的支持下，航天员太空拜年成为春晚的固定节目；“天宫课堂”走进无数胸怀太空的孩子的心灵；就连每次神舟任务出征时，前一个神舟乘组在中国空间站里观看发射直播，都成了司空见惯的画面。

在非载人航天领域，天链还为中、低轨道资源卫星、高分系列卫星等提供数据中继服务。以往，卫星拍摄完灾区或台风影像后，必须等到飞过地面站上空才能传数据，现在，天链让卫星“拍完即传”，为防灾减灾、应急响应争取宝贵时间。

如今，天链二号06星刚刚发射没几天，天链三号01星便紧随其后升空。这种密集发射并非巧合：天链二号06星是天链二代的最后一颗组网星，它的入轨标志着第二代系统完成最终部署；而天链三号01星则是全新一代的开端，采用了更先进的技术平台，搭载新一代载荷，实现更强的并行数据传输和更高的通信速率，为未来中国空间站扩建、载人登月等更高需求提前铺路。

两代天链系统并非简单替换，而是将长期共存、协同工作，共同编织一张更密、更快、更稳的太空“路由网”。

（4）打造通往深空的“信息天路”

天链中继卫星系统在深空探测领域也发挥着重要作用。

2020年7月，天问一号火星探测器成功发射，为了确保我国首次火星探测任务顺利完成，天链一号02星和天链二号01星早在发射前就完成了系统任务适应性改造等多项技术状态准备。在火箭上升段和地火转移轨道初期，两颗天链卫星与地面测控站接力，对火箭和探测器进行跟踪、遥测和数据中继。这确保了发射关键弧段的实时监控，尤其是在地面站覆盖不到的区域。这也是中国首次在行星际距离上综合利用天基中继资源的实践。

近年来，科技工作者提出使用天链和鹊桥合作的方案，为我国的月球计划提供支持。鹊桥号与鹊桥二号是月球专用中继星，提供地月间中继通信。通过在部分天链卫星上加装“对天面”天线，可实现对月球中继星的覆盖。这样一来，月球探测器的数据可先传给鹊桥系列，再由鹊桥转给天链，最终高速下传地面；指令也可反向传输。这种“星星双中继”模式能提升地月通信的可靠性和实时性，尤其适合国际月球科研站长期运行需求。

天链的深空参与体现了中国航天近地强基、深空拓展的思路。目前，它以辅助支持为主，但通过技术升级和系统协同，有望成为连接地球与行星际探测器的可靠信息“天路”，助力中国从月球到火星，再到更远深空的持续探索。

【科学放大镜】

3颗天链卫星，就能盯住整个地球？

3颗卫星分别守在太平洋、印度洋、非洲上空3个位置，再加上中低轨卫星自身有一定高度，天链卫星能稍微越过地球边缘，捕捉到运行在另一面的卫星信号，因此可以实现对全球近100%的覆盖。

鹊桥看得见地球，还需天链帮它传话？

鹊桥虽然总是能看到地球，但是由于地球自转，它们无法总能看到我们所在这一面（正如我们总能看到月球，却无法看到月球背面）。所以，它们的数据还需要天链转发。

空间站往上“爬”，可以解决通信难？

中国空间站飞得更高，确实能扩大视野，但不能解决问题。例如，它飞到地球另一面时，如果没有中继卫星，就无论如何也联系不上。此外，更高轨道上（如进入范艾伦带）的空间辐射非常严重，长期驻留将是致命的。

来源：北京日报客户端

记者：汪丹