沒了澳大利亞衛星站，中國航天就玩不轉了？

澳大利亞玩「脫鉤」

2020年註定是個「熱鬧」的年份。這不，路透社又爆出消息，說中國將不再被允許使用位於西澳大利亞的雅加拉加（Yatharagga）衛星地面站。儘管路透社和其它西方媒體還沒來得及對此事深入分析，但總體上大家都認為此舉與科學研究本身沒什麼關係。

雅加拉加衛星地面站是由瑞典空間研究中心（SSC）建設並擁有。幾年前，中國與SSC籤署合作協議，在北極圈內的瑞典基律納航天中心建設一個衛星測控地面站，同時有償使用SSC的雅加拉加地面站。

澳大利亞雅加拉加衛星地面站位置

雅加拉加地面站的地理位置獨特，它位於澳大利亞西海岸、印度洋東面，是南半球為數不多的衛星地面站之一。這個地面站我們用的次數不多，最近一次使用還是2013年6月神舟十號飛船測控任務，其後的嫦娥計劃和火星探測任務都沒使用這個站的衛星天線。

如果有人覺得失去澳大利亞的衛星地面站對中國航天事業會造成衝擊甚至是「重大損失」，那未免是感覺過於良好了。總體來說，有這個點自然更好，沒有它也無關緊要。

雅加拉加地面站衛星天線

地面站的作用

衛星地面站主要用於衛星發射過程中的軌道跟蹤測量、軌道控制、衛星姿態調整以及後續衛星與地面控制系統之間的信息傳輸。

在近地軌道飛行的衛星距離地面的高度通常在200~1000公裡之間，國際空間站的軌道高度大約是400公裡，未來中國的空間站軌道也會在500公裡以下，這對於平均半徑達6371公裡的地球來說並不高。如果你要想在地面上始終「看到」衛星並保持與它的通信不中斷就變得很難，因為在一個地點衛星能被看見的時間只有短短10分鐘。

衛星的軌道高度其實很低，稍縱即逝

多年前，每當我們準備發射衛星或載人飛船，你總能看到這樣的新聞：「遠望X號航天測量船啟程前往XX海域執行測控任務」，這時候我們總會感嘆：美帝的地面站多還是好啊！

遠望6號航天測量船

衛星地面站多確實是好，但美帝遍布全球的地面站也不能做到全覆蓋。道理很簡單，每個地面站能照顧到的天空太有限了，特別是對於那些近地軌道衛星來說更是如此。

為了解決地面站「看不遠」的問題，科學家們將測控站搬到了天上，這就是中繼衛星。

天鏈衛星

1983年，「挑戰者」號太空梭將一顆跟蹤與數據通信衛星（TDRS）送上太空，但這顆衛星沒能正確定位在地球靜止軌道上；1986年，「挑戰者」號攜帶著第二顆同型號衛星升空時發生爆炸；直到2002年，美國才完成三顆TDRS衛星組網。到目前為止美國已經有10顆TDRS衛星在役。

衛星通過TDRS實現不間斷通信

2008年，中國成功發射天鏈一號衛星，它的功能與美國TDRS相同。至2016年天鏈一號04星定位成功，中國成為第二個完成太空測控和通信中繼衛星全球覆蓋的國家。

天鏈衛星定位於距離地面3.6萬公裡的地球同步軌道，因此只需要三顆衛星就能接收中低軌道運行的所有衛星發出的信號，並同時將衛星與地面控制站完全連接起來。理論上只需要一個地面站就能管理軌道上所有的衛星通信。

中繼衛星

與此同時，中國的北鬥衛星導航系統也完成了對低軌道衛星的覆蓋。北鬥衛星不僅實現了對地面的精確定位和授時，還能準確跟蹤天上飛的衛星。

有了天鏈和北鬥這兩大利器，你很少再看到中國為了發射衛星而出動遠望測量船的新聞了。因為我們不再需要完全依賴地面站點的天線來完成對環繞地球運行衛星的導航、控制與通信。

海外衛星地面站可有可無嗎？

並不是。由於天鏈衛星和北鬥星座控制的範圍僅限於環繞地球的中低軌道，對於嫦娥工程和「天問一號」這樣的月球著陸器和深空探測器，天鏈和北鬥能做的並不多。於是我們還是要用到地面衛星測控站。

佳木斯66米直徑天線

天鏈系統的功率有限，它們無法做到與遙遠月球和更遙遠火星探測器之間的高速數據傳輸。因此我們需要在地面建設面積更大、功率更強的衛星天線。

除瑞典基律納站和澳大利亞雅加拉加站之外，中國還在阿根廷、巴基斯坦、吉里巴斯等地建設了若干海外衛星地面站。這些海外地面站與國內地面天線一起形成陣列，共同構成了中國月球探測和深空測控網絡，這些網絡節點之間保持著冗餘和備份。即便是其中某一個節點在一段時間裡缺失，也不會對整個航天任務造成太大影響。

阿根廷35米地面站天線

澳大利亞雅加拉加站的衛星天線直徑只有十幾米，對於月球探測而言它這個點位可有可無，而對於火星探測來說它的天線功率又太小，用不上。所以到目前為止，我們只需要喀什站的35米直徑天線、佳木斯站66米天線，再配合阿根廷站的35米天線，就已經可以滿足火星探測的需要了。

總結：

從地理位置上，澳大利亞雅加拉加站在南半球的印度洋東部，除此一家別無分店。但其地理經度與我們密雲站相當，天線直徑又遠小於密雲站（50米）和雲南天文臺（40米），無論是地月通訊還是深空探測，澳大利亞都沒有優勢。

澳大利亞的天線很小

而在環繞地球軌道衛星通信方面，由於我國已經建成天鏈系統和北鬥衛星導航系統，不再依賴地面站點完成火箭發射、實際星地之間的測控與通訊，因此位於澳大利亞的衛星地面站對我們的航天發射也是多餘的。

所以，澳大利亞選擇利用Yatharagga來「卡脖子」只能是自討沒趣罷了。