早在公元前4世纪,中国人就用“北斗七星”来辨别方向,天有北斗,我们就不会迷路。
两千多年过去了,我国的“北斗卫星导航系统”也遥挂太空,服务于世界各个国家。
这一路走来,前有美国施压,后有欧洲坑骗,中国又一次被逼上绝境。然而,靠着自己的智慧,中国也再一次绝处逢生。
反倒是曾经背信弃义的欧洲,却开始转变态度,乞求中国高抬贵手了,这到底是怎么回事?
一、卫星定位,改变世界
1990年夏天,美国GPS系统发射了第8颗卫星,当天,地球上的另一个角落,海湾战争打响。
在战争中,美军为坦克、装甲车、导弹、战斗机以及士兵都配备了GPS接收机。
在美军这边,精确制导的导弹,可以准确钻入前一枚炸出的缺口。而在伊拉克这边,战俘声称,他们从来不敢进入沙漠,因为他们担心自己会丢掉。
战争结束时,伊军伤亡超10万,而美军阵亡仅146人。
这场战争不仅改变的世界的格局,也带来了一场军事变革。这场战争让全世界的人都看到了,还尚未成熟的定位系统,就已经主宰了战争,摇动了世界的天平。
虽然当时美国允许全球用户都可以使用GPS定位系统,但是世界各大国也都获得了一个共识:
自己的国家也必须有能够独立运行、自主可控、覆盖全球的星基导航定位系统,这样才能在关键时刻不受制于人。
2003年12月15日,北斗一号正式开通,向国内用户提供服务。
北斗一号的建成,打破了国外卫星导航系统一统天下的局面,实现了我国卫星导航系统从无到有的历史性突破,但它的定位方式也存在着十分明显的缺陷:
用户端要除了要接收卫星信息,还要发送定位请求信息,这样不仅增加了用户端设备硬件,更麻烦的是,这样会暴露用户位置,根本不能满足军事设备的保密要求。
而且从发送定位请求到接收定位信息,时间太长,根本无法满足高动态用户的需求,由于通信容量的限制,用户数量也会受到限制。
为了解决这些问题,2004年,我国正式启动北斗二号工程。二号工程的难度比一号要高的多,幸运的是,这个时候,欧洲递来了一起合作的橄榄枝。
美国GPS在战争中的无限风光,在刺激中国的同时也给欧洲各国留下了深刻的印象。
欧洲国家为了减少对美国GPS的依赖,并希望能够在未来的卫星导航系统市场上分一杯羹,也决定研发自己的全球定位系统。
2002年3月,欧盟15国经过多次论证终于决定,启动“伽利略”导航卫星计划。
同一年,美国以伊拉克不仅藏有大规模杀伤性武器,还暗中支持恐怖分子为由,直接绕开联合国,单方面对伊拉克实施军事打击,由此也开启了近8年的伊拉克战争。
美国的霸权主义行为让欧洲到处弥漫着反美反战的情绪,也使得欧盟感受到了“单极世界”的潜在危险。
时任法国总统希拉克开始主张建立“多极化世界”,并且得到了德国总理施罗德的支持。
在这样的背景下,欧盟决定,把中国纳入他们已经启动的“伽利略”计划。
二、合作破裂,自主建设
对于欧盟来说,和中国合作可以对美国的“单边主义”进行牵制,而且中国庞大的潜在用户群对于伽利略系统也十分有吸引力。
对于当时的中国来说,北斗一号在技术指标和应用场景上和伽利略相比,都是较为落后的,和欧洲合作是提升本国技术的好机会,这也能为本国独立研发卫星导航系统打下基础。
因此中国决定,接受欧洲的邀请,参与伽利略计划,暂时搁置北斗二号计划。
2004年,中欧就正式签署技术合作协议,中方承诺投入2.3亿欧元,而且第一笔7000万欧元很快就打到了欧洲人的账户里。
但没想到,合作还没有进行多久,就产生了变故。因为美国并不愿意看到中国从国外获得军民两用的高科技。
其实在欧盟启动伽利略计划的时候,美国就曾提出过反对意见,他们认为欧洲已经有现有系统可以使用了,为什么还要再花36亿欧元重新复制一个?
欧盟顶住了美国的压力,还是开启了伽利略计划,但如今中欧的合作让美国更加担忧。
这一合作表明中欧战略伙伴关系向前迈进了一大步,这是对美国单边主义和霸权主义的潜在制约。
而且,一旦中欧合作研发成功,中国也会取得先进军事科技的突破,这也是美国不愿意看到的。
再加上卫星导航市场本来就有着巨额的利润,美国自然不愿意别的国家来分一杯羹。
所以,在“不知不觉”中,欧洲的政治突然开始转向美国。
2005年,德国亲中的总理施德罗下台,亲美的默克尔上任;2007年,亲美的萨科齐就任总理。整个欧洲开始迅速向美国靠拢。
政治风向的变化导致伽利略计划的实行也举步维艰。欧盟内部,因为财政和利益的分配吵成一团;对外,则开始排挤中国。
欧盟不仅要求中国投入更多的资金,还将中国人排除在计划决策机构之外,并在技术合作上设置了许多障碍,让中国人根本无法接触到核心技术。
欧盟的操作让中国无法接受,2007年,中国决定重新将注意力放在北斗二号的建设上。
中国自主建设北斗二号,要面临的第一重考验,就是和欧美的发射频率之争。
根据国际电信联盟的规定,成员国在使用无线电频率时,需要先向其申报。
中国在2000年4月17日,申报了北斗二号卫星的信号发射频率。而欧盟的申请时间是2000年6月5日,这也就意味着,中欧两者申请的频率度高度重叠了。
按照规定,必须在7年之内,成功定点到预定轨道并发送导航信号,地面终端设备也必须能够成功接收到卫星信号。
此时星空之上,卫星导航的黄金频段已经被美俄所占,只剩下一小段频率资源,国际电联约定:卫星先到者先得,且过期作废。
留给中国的时间没有多少了,工作人员抓紧了一切时间,日以继夜的进行北斗二号的建设,然而还是有一个巨大的困难无法解决,那就是原子钟。
三、冲破阻碍,发射卫星
对于导航来说,时间准确度十分重要,而原子钟是世界上最准确的时间测量手段,对整个工程十分重要。
北斗二号所使用的星载原子钟为铷原子钟,2003年到2007年之间,我国曾经在瑞士购买过20台。这次我国原本设想也是从国外购买。
但是自从和欧盟转为竞争对手之后,国外的好几家厂家都以保密为由,拒绝向我国出售原子钟。
既然买不到,当时已经75岁的工程总设计师孙家栋决定,自己研制,再也不依赖进口产品了。
我国的科研人员开始一点点摸索、一点点打磨,经过上百次试验,终于研制出了具有完全自主知识产权、满足北斗系统工程要求的星载原子钟。
在东方红三号已经竖立在发射台之上后,工作人员又发现,卫星发动机出现了问题。
为了查看问题,孙家栋不顾年纪老迈和腰肌劳损,亲自躺在地面上蹭到发动机底部,一点点查看发动机情况。最终经过探测,问题不大,可按照原计划发射。
2007年4月14日凌晨,北斗二号第一颗卫星升空。但是仅升空还不够,还要在72小时之内顺利开机,正常运转。
但是按照规范操作,卫星入轨道后,必须要在真空环境下暴露5天再开启设备。
可中国已经没有5天时间了,孙家栋和在场同志商量后决定,冒着卫星报废的风险,加电开机。
终于,在国际电信联盟规定时间的最后时刻,我国地面接收到了卫星播发的导航信号,北斗二号也保住了至关重要的频率资源。
2012年,北斗二号正式完成组网,并投入运营,中国彻底赢得了频率之争。
反观欧盟的伽利略计划,自从2005年11月和2008年4月,分别发射两颗导航试验卫星后,2011年10月和2012年10月,才发射了两颗组网用的MEO卫星。
但这个时候,他们早已经没有频率使用了。
欧盟没有办法,先是去恳求美国帮忙,美国本就不支持伽利略计划,自然不会帮忙。
万般无奈之下,欧洲只能转过头来求中国帮忙。
经过漫长的谈判,直到 2015年,欧盟才接受中方提出的频率共用理念,同意在国际电信联盟框架下完成卫星导航频率协调。
2020年北斗三号系统全面建成,完成35颗北斗卫星全球组网,北斗真正变成了全球的北斗。
而且,如今的我国,北斗研发的所有核心部件,都全部拥有自主产权,我国可以自豪地说:“连一颗螺丝钉都是我们自己的!”
反观伽利略这些年的发展,可以说是举步维艰,在运行过程中还经常遭遇故障,大小问题不断。
在如今如此激烈的国际竞争下,伽利略早已经失去了一次又一次机会。
就像孙家栋曾经说过的,中国发展至今,一次次被逼至绝境,但中国人总能靠着顽强的毅力和智慧绝处逢生。而每一次重生,中国离强大都更近了一步。
天有北斗,我们就不会迷路。
心有北斗,砥砺前行,中国就绝无迷途。
编辑:浮生
责编:劳
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