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航天专题
一、航天发射场
航天发射场是发射航天器的特定区域,其主要功能是完成运载火箭和航天器的装配、
测试和发射;对飞行中的运载火箭及航天器进行跟踪测量,获取数据,进行处理和分
析;对运载火箭及航天器进行监视和安全控制,完成检测和发射的后勤保障等。
(一)选择发射场的原则
发射场的位置根据航天器发射试验技术的特点和安全要求选定。
1.安全因素:地广人稀
航天器在发射过程中掉落的残骸可能危及周围居民安全,发射场的选址应在地广人
稀的地方。
2.位置因素:低纬度发射
航天器在发射过程中需消耗大量燃料来达到一定速度离开地球表面,利用地球本身
自转带来的速度,可大大降低对燃料的需求。
3.气候因素:温差变化小、气候稳定
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温差变化小、气候稳定的环境,可以增加航天器的年试验周期和允许发射的时间,
同时也有利于航天器的发射和跟踪。
4.交通因素:运输便利
航天器一般重量较大,对运输条件有很大的依赖,发射场的选址应在靠近铁路、机
场或大型港口的地区,减少运输限制。
(二)我国的卫星发射中心
五大卫星发射中心:酒泉卫星发射中心、太原卫星发射中心、西昌卫星发射中心、
文昌卫星发射场、中国东方航天港(海上发射中心母港)。
1.酒泉卫星发射中心
是科学卫星、技术试验卫星和运载火箭的发射试验基地之一,是中国创建最早、规
模最大的综合型导弹、卫星发射中心,也是中国唯一的载人航天发射场。
酒泉卫星发射中心位于甘肃省酒泉市东北地区,占地面积约2800平方千米,地势
平坦,人烟稀少,干燥少雨,每年约有 300 天可进行发射试验,是发射航天器的理想
场所。
酒泉卫星发射中心先后完成了中国的第一枚地对地导弹发射、第一次导弹核武器
试验、第一颗人造地球卫星、第一颗返回式人造地球卫星、第一枚远程弹道导弹、第
一次“一箭三星”、第一次为国外卫星提供发射搭载服务、第一艘载人飞船、首颗暗物
质粒子探测卫星“悟空”、世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”、首颗硬X射线调
制望远镜卫星“慧眼”等。
2.太原卫星发射中心
具备多射向、多轨道、远射程和高精度测量的能力,担负太阳同步轨道的气象、
资源、通信等多种型号的中、低轨道卫星和运载火箭的发射任务。
太原卫星发射中心先后成功地发射了我国第一颗太阳同步轨道气象卫星“风云一
号”,第一颗中巴“资源一号”卫星,第一颗海洋资源勘察卫星等。
3.西昌卫星发射中心
主要承担地球同步轨道卫星的发射任务,担负通信、广播、气象卫星等试验发射
和应用发射任务。
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西昌卫星发射中心具有“天然发射场”的优越条件:纬度低(北纬 28.2 度),海
拔高(1500 米),发射倾角好,地空距离短,可缩短地面到卫星轨道的距离;峡谷地
形好,地质结构坚实,有利于发射场的总体布局;年平均气温 18℃,是全国气候变化
最小的地区之一,日照多达320天,几乎没有雾天,试验周期和允许发射的时间较多。
西昌卫星发射中心曾发射嫦娥一号、二号、三号、四号,北斗导航系列卫星。
4.文昌卫星发射场(隶属于西昌)
中国首个滨海发射基地,世界上为数不多的低纬度发射场之一。主要承担地球同
步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。
文昌航天发射场隶属西昌卫星发射中心,具有纬度低、射向范围宽、运载效能高、
运输限制少、落区安全性好等特点。
文昌航天发射场曾发射天舟系列货运飞船、嫦娥五号、天问一号、“天宫”空间
站。
【知识链接】
2023年1月9日,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功发射实践二
十三号卫星和试验二十二号A/B星。这是文昌航天发射场建成使用后首次执行中国航天新
年度首发任务。此次任务的圆满成功也表明文昌航天发射场已经具备全年常态化发射能力。
5.中国东方航天港
位于山东烟台海阳市,是中国海上发射卫星母港,具备全射向能力。
【知识链接】
2019年6月5日,长征十一号固体运载火箭以山东烟台海阳港作为发射母港,以“一
箭七星”的方式将七颗卫星送入到预定轨道内,在黄海海域成功实施中国首次海上发射。
二、航天运输系统
航天运输系统是指往返于地球表面和空间轨道之间以及轨道与轨道之间运输各种
有效载荷的运输工具系统的总称。
《2011年中国的航天》《2016中国的航天》《2021中国的航天》三本白皮书中指
出,中国的航天运输系统,主要指的是运载火箭系统。
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运载火箭,由多级火箭组成的航天运输工具,一般由2~4级组成,每一级都包括
箭体结构、推进系统和飞行控制系统。运载火箭用于把人造地球卫星、载人飞船、空间
站、空间探测器等有效载荷送入预定轨道。
1.常用的运载火箭按其所用的推进剂来分,可分为固体火箭、液体火箭和固液混合
型火箭三种类型。
2.按级数来分,运载火箭可以分为单级火箭、多级火箭,其中多级火箭按级与级之
间的连接形式来分,分为串联型、并联型、串并联混合型三种。
【知识链接】
2023年7月12日,我国自主研制的朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭在酒泉卫星发射
中心成功发射。朱雀二号是全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭,标志着我国运载火箭在新
型低成本液体推进剂应用方面取得突破。
三、人造地球卫星
人造地球卫星是环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器,也是最先问世、发射数
量最多、用途最广、发展最快的航天器。
常见的人造地球卫星包括:通信广播卫星、对地观测卫星、高分辨率对地观测系统、
导航定位卫星、技术试验卫星、科学与探测卫星等。
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1.第一颗人造卫星
1970年4月24日,中国第一颗人造卫星“东方红1号”由长征一号运载火箭在酒
泉卫星发射中心发射成功,使中国成为第五个发射人造卫星的国家。人造地球卫星上天、
载人航天飞行、月球探测工程是中国航天事业的三个里程碑。
2.第一颗气象卫星
1988年9月7日,中国第一颗气象卫星风云1号A发射成功。
3.悟空号
2015 年 12 月 17 日,悟空号在酒泉卫星发射中心搭载长征二号丁运载火箭发射升
空,这是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。
4.墨子号
2016年8月16日,墨子号在酒泉卫星发射中心搭载长征二号丁运载火箭发射升空,
这是世界首颗量子科学实验卫星。
5.“实践十号”
2016 年,我国第一颗微重力科学和空间生命科学实验卫星“实践十号”卫星成功
发射。
6.慧眼号
2017年,我国第一颗硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”号发射成功。
7.张衡一号
2018 年,张衡一号在酒泉卫星发射中心搭载长征二号丁运载火箭发射升空,这是
中国首颗自主研制的电磁监测试验卫星。
8.“太极一号”
2019年,我国首颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”成功发射。
9.北斗导航
2020年6月 23日,北斗系统第55 颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星
成功发射。
2020年7月,北斗三号系统正式开通全球服务
【知识链接】
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2023年5月17日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第五
十六颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星,是我国北斗三号工程的首颗备份卫星。
10.“羲和号”
2021年10月14日,我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在成功发射
升空,标志着我国正式迈入空间探日时代。
【知识链接】
羲和,中国上古神话中的太阳女神与制定时历的女神。
中国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”名称取义“效法羲和驭天马,志在长
空牧群星”,象征中国对太阳探索的缘起与拓展。
11.“夸父一号”
2022年 10月 9日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功发
射“夸父一号”——先进天基太阳天文台卫星(ASO-S)。“夸父一号”的核心科学
目标是“一磁两暴”,即太阳磁场,以及太阳上两类最剧烈的爆发现象——太阳耀斑
和日冕物质抛射。
12.风云三号07星
2023年4月16日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭成功发射我
国首颗降水测量专用卫星风云三号 07 星。风云三号 07 星,是继美国、日本联合发射
专用降水测量卫星之后国际上第三颗发射的主动降水测量卫星,全球降水星家族首添
“中国造”。自此,我国成为全球唯一同时业务运行晨昏、上午、下午和倾斜四条近
地轨道气象卫星的国家。
13.“澳门科学一号”
2023年5月21日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭,成功发射首
颗内地与澳门合作研制的空间科学卫星“澳门科学一号”。该卫星作为国际首颗低纬
度地磁场与空间环境的科学探测卫星,国内地球磁场探测精度最高的卫星,将显著提高
我国空间磁测技术水平。
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14.“一箭41星”
2023年6月15日,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭成功将吉林
一号高分06A星等41颗卫星准确送入预定轨道,发射任务取得圆满成功,创造了中国
航天发射“一箭多星”的新纪录。
四、载人航天工程
(一)载人航天工程的确立
1992年9月21日,中央决策实施载人航天工程,并确定了我国载人航天“三步走”
的发展战略。
第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;
第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器交会对接技术,发射空间实验室,
解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;
第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。
【知识链接】
载人航天精神:特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献。
(二)神舟飞船
1.1999年,神舟一号发射成功。
2.2003年,杨利伟乘坐神舟五号载人飞船圆满完成了我国首次载人航天飞行。
【知识链接】
1961年,苏联宇航员加加林驾驶的“东方一号”发射成功,环绕地球一周后安全返回,
这是人类首次载人航天飞行。
3.2005年,神舟六号首次进行多人多天的航天飞行,宇航员是费俊龙和聂海胜。
4.2008年,神舟七号首次承载三名宇航员进入太空,宇航员是翟志刚(我国太空行
走第一人)、刘伯明和景海鹏。
5.2011年,神舟八号与天宫一号成功实施首次交会对接任务。
6.2012年,神舟九号与天宫一号首次载人交会对接,宇航员是景海鹏,刘旺,刘洋
(我国首位女航天员)。
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7.2013年,神舟十号与天宫一号对接,宇航员是聂海胜、张晓光、王亚平(进行太
空授课)。
8.2016年,神舟十一号与天宫二号对接,宇航员是景海鹏、陈冬。
9.2021年,神舟十二号发射成功,宇航员是聂海胜、刘伯明、汤洪波。这是空间站
阶段首次载人飞行任务,中国人首次进入自己的空间站。
10.2021 年 10 月,神舟十三号载人飞船飞行乘组由航天员翟志刚、王亚平(中国
首位进行出舱活动的女航天员)和叶光富组成。12 月 9 日,“天宫课堂”第一课正式
开讲。2022年4月16日,中国载人飞船首次采用快速返回模式“回家”。
11.2022年6月,神舟十四号发射成功,宇航员是陈冬、刘洋、蔡旭哲,这是空间
站建造阶段首次载人飞行任务。首次实现货运飞船 2 小时自主快速交会对接,创造了
世界纪录。
12.2022年11月,神舟十五号发射成功,宇航员是费俊龙、邓清明和张陆。
【知识链接】
2023年4月15日,神舟十五号乘组两名出舱航天员费俊龙、张陆完成了全部出舱既
定工作,这是该乘组第四次出舱活动,这也刷新了中国航天员单个乘组出舱活动纪录。
13.2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运
载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟十六号飞行乘组由航天员景海鹏、朱杨柱和
桂海潮组成,景海鹏担任指令长。此次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发
展阶段的首次载人飞行任务。
【知识链接】
2023年5月30日18时22分,神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”,空间站形成三
舱三船组合体。三舱:天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱;三船:神舟十六号载人飞
船、神舟十五号载人飞船、天舟六号货运飞船。
本次任务主要目的为:完成与神舟十五号乘组在轨轮换,驻留约5个月,开展空间科
学与应用载荷在轨实(试)验,实施航天员出舱活动及货物气闸舱出舱,进行舱外载荷安
装及空间站维护维修等任务。
神舟十六号乘组的特点可以用“全、新、多”三个字来概括。一是“全”,首次包含
了“航天驾驶员、航天飞行工程师、载荷专家”3个类型的航天员;二是“新”,第三批
航天员首次执行飞行任务,同时,也是航天飞行工程师和载荷专家首次执行飞行任务;三
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是“多”,航天员景海鹏是第四次执行飞行任务(先后参加过神舟七号、九号、十一号载
人飞行任务),将是中国目前为止“飞天”次数最多的航天员。
(二)货运飞船
2017年4月20日,我国自主研制的首艘货运飞船——天舟一号,由长征七号运载
火箭在海南文昌航天发射中心成功发射升空。天舟一号,是向天宫二号进行货物运输
的地面后勤保障系统,标志着我国进入“空间站时代”。
2021年5月29日,搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭,在文昌航天
发射场准时点火发射,发射取得圆满成功。随后,天舟二号货运飞船与天和核心舱完成
自主快速交会对接。
2021年9月20日,长征七号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场托举天舟三号货
运飞船驶入太空,将其送入预定轨道。随后,天舟三号货运飞船采用自主快速交会对接
模式,成功对接于空间站天和核心舱后向端口。
2022年5月10日,搭载天舟四号货运飞船的长征七号遥五运载火箭,在我国文昌
航天发射场点火发射,采用自主快速交会对接模式,成功对接空间站天和核心舱后向
端口。
2022 年 11 月12 日,天舟五号货运飞船由长征七号遥六运载火箭在中国文昌航天
发射场发射升空,并进入预定轨道,与空间站组合体完成自主快速交会对接。
2023年5月10日,天舟六号货运飞船在文昌航天发射场点火发射,进入预定轨道,
并与空间站组合体完成交会对接。
(三)空间站
【知识链接】空间站
空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人
航天器。空间站分为单模块空间站和多模块空间站两种。单模块空间站可由航天运载器一
次发射入轨,多模块空间站则由航天运载器分批将各模块送入轨道,在太空中将各模块组
装而成。
1971年,苏联成功发射“礼炮一号”,它是人类历史上首个空间站。
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国际空间站是在轨运行最大的空间平台,主要由美国国家航空航天局、俄罗斯联邦航
天局、欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大空间局共同运营。
2022年2月,美国国家航空航天局(NASA)宣布,计划在2031年摧毁国际空间站
(ISS)。
2011年,中国首个空间实验室“天宫一号”目标飞行器成功发射。
2016年9月15日,天宫二号发射成功,这是继天宫一号后中国自主研发的第二个
空间实验室,也是中国第一个真正意义上的空间实验室。10月19日,神舟十一号飞船
与“天宫二号”自动交会对接成功,并进行了一系列的空间实验。
2021年4月29日,在海南文昌用长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心
舱送入预定轨道,中国空间站在轨组装建造全面展开。
2022年7月24日,搭载空间站问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在中国文
昌航天发射场点火发射,发射取得成功。7 月 25 日,问天实验舱成功对接于天和核心
舱前向端口。
2022年10月31日,搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭,在中国
文昌航天发射场点火发射。11 月 3 日,空间站梦天实验舱顺利完成转位,中国空间站
天和核心舱、问天实验舱与其相拥形成T字基本构型,标志着中国空间站“T”字基本
构型在轨组装完成。
中国空间站包括天和核心舱、梦天实验舱、问天实验舱、载人飞船(神舟飞船)
和货运飞船(天舟飞船)五个模块组成。各飞行器既是独立的飞行器,具备独立的飞
行能力,又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体,在核心舱统一调度下协同工
作,完成空间站承担的各项任务。
五、深空探测
(一)月球探测工程
1.探月工程的发展
2004年,中国正式开展月球探测工程,并命名为“嫦娥工程”。
嫦娥工程分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。
其中,“无人月球探测”又分为“绕、落、回”三步。
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绕:探月工程一期的任务是实现环绕月球探测。
落:探月工程二期的任务是实现月面软着陆和自动巡视勘察。
回:探月工程三期的任务是实现月面自动采样返回,并开展月球样品地面分析研究。
阶段 探测器 发射时间 发射地 搭载火箭 意义
绕 嫦娥一号 2007.10.24 西昌 长征三号甲 中国首颗绕月探测卫星
嫦娥二号 2010.10.1 西昌 长征三号丙 探月二期工程的先导星
落 嫦娥三号 2013.12.2 西昌 长征三号乙 中国首次月面软着陆
嫦娥四号 2018.12.8 西昌 长征三号乙 人类首次月背软着陆
嫦娥五号 2020.11.24 文昌 长征五号 中国首次月面自动采样返回
回
嫦娥六号 2024 月背采样返回
嫦娥七号 2026 月球南极的详查
嫦娥八号 2028 构建月球科研站基本型
【知识链接】
2023年7月12日,第九届中国(国际)商业航天高峰论坛消息,我国计划在2030
年前实现载人登陆月球开展科学探索,其后将探索建造月球科研试验站,开展系统、连续
的月球探测和相关技术试验验证。
目前,我国载人登月的初步方案是:采用两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船
送至环月轨道在轨交会对接,航天员从飞船进入月面着陆器。其后,月面着陆器将单独下
降着陆于月面预定区域,航天员登上月球开展科学考察与样品采集。在完成既定任务后,
航天员将乘坐着陆器上升至环月轨道与飞船交会对接,并携带样品乘坐飞船返回地球。
我国将在2024年前后发射鹊桥二号中继星和嫦娥六号探测器,实现月背采样返回;
2026年前后发射嫦娥七号,实现月球南极资源勘查;2028年前后发射嫦娥八号,和嫦娥
七号一起构成国际月球科研站基本型。
2.探月精神
追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢。
(二)行星探测工程
中国行星探测工程作为一个整体概念,以“揽星九天”作为工程的图形标识。
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2020年4月24日,第五个中国航天日之际,中国行星探测任务被命名为“天问系
列”,首次火星探测任务被命名为“天问一号”,后续行星任务依次编号。
1.任务目标:“天问一号”一次实现“环绕、着陆、巡视”3个目标。
2.组成:天问一号探测器由环绕器、着陆器和巡视器组成
3.发射历程
2020年7月23日,天问一号在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空,
成功进入预定轨道。
2021年4月24日,确定中国首辆火星车名称为“祝融号”。
【知识链接】
祝融,号赤帝,中国古代神话中的火神、南方神。
2021年5月15日7时18分,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预
选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。
4.在我国航天发展史上,天问一号任务实现了6个首次:一是首次实现地火转移轨
道探测器发射;二是首次实现行星际飞行;三是首次实现地外行星软着陆;四是首次
实现地外行星表面巡视探测;五是首次实现 4 亿公里距离的测控通信;六是首次获取
第一手的火星科学数据。
【知识链接】
天问二号预计在2025年前后发射,实现近地小行星伴飞、取样和返回、主带彗星伴
飞。天问三号预计在2030年前后发射,实施火星采样返回;天问四号预计2030年前后发
射,2035年前后对木星及其卫星环绕探测,2046年前后到达天王星。
【试题演练】
一、单选题
1. ________是我国目前创建最早、规模最大的卫星发射中心。
A.西昌卫星发射中心 B.酒泉卫星发射中心
C.太原卫星发射中心 D.文昌卫星发射中心
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2. 下列关于我国空间科学领域发射的卫星与其担负的研究任务,匹配错误的是:
A.“慧眼”——研究黑洞的性质及极端条件下的物理规律
B.“墨子号”——开展卫星与地面之间量子保密通信试验
C.“太极一号”——探测暗物质粒子
D.“实践十号”——揭示微重力和空间辐射条件下物质运动及生命活动的规律
3. 2023年5月21日,我国在________卫星发射中心用长征二号丙运载火箭,成功
发射首颗内地与澳门合作研制的空间科学卫星________。
A.酒泉 “澳门科学一号” B.酒泉 “澳门遥感一号”
C.文昌 “澳门科学一号” D.文昌 “澳门遥感一号”
4. 2021年4月29日,中国空间站________成功发射升空并准确进入预定轨道。这
标志着我国空间站建造进入了全面实施阶段,为我国载人航天工程“三步走”战
略后续任务的展开奠定了坚实基础。
A.天和核心舱 B.天宫空间站
C.问天实验舱 D.梦天实验站
5. 2023年5月29日,经空间站应用与发展阶段飞行任务总指挥部研究决定,神舟
十六号航天员乘组由________3名航天员组成。
A.景海鹏、朱杨柱、桂海潮 B.费俊龙、邓清明、张陆
C.陈冬、刘洋、蔡旭哲 D.翟志刚、王亚平、叶光富
6. “十三五”期间,围绕技术创新和实践创造,中国航天不断刷新进军太空的中国
高度,以下选项中有关我国航天科技成果叙述错误的是:
A.中国1970年发射第一颗人造地球卫星,是世界上第5个能独立发射人造卫星
的国家
B.神舟五号飞船是我国研制的第一艘载人飞船
C.嫦娥一号是我国首个目标飞行器
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D.天宫二号是中国自主研发的第二个空间实验室
二、多选题
7. 2021年10月16日0时23分我国发射神舟十三号载人飞船,搭载三名宇航员进
入太空,他们是:
A.翟志刚 B.刘洋 C.王亚平 D.叶光富
8. 下列飞船中,承担过载人飞行任务的是:
A.“神舟五号” B.“神舟七号”
C.“神舟八号” D.“神舟十一号”
三、判断题
9. “神舟七号”是神舟系列中的第七艘飞船,是中国首次发射的载人航天器。
10. 2023年5月17日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射
第五十六颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星,是中国北斗三号工程的
首颗备份卫星。入轨并完成在轨测试后,将接入北斗卫星导航系统。
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