编者按

1.C波段是分配为通信卫星的频率，C波段利用3.7 - 4.2GHz下行和5.925 - 6.425GHz上行的频率，以中国中星系列通信卫星为例，中星5A、中星5B（鑫诺一号）、中星6A（鑫诺六号）、中星6B、中星10号、中星11号、中星12号等通信卫星均工作在这一频段。

2.Ku波段通常下行从10.7到12.75GHz，上行从12.75到18.1GHz，Ku波段的频率受国际有关法律保护，KU波段卫星单转发器功率一般比较大，卫星EIRP较大，加上Ku波段接收天线效率高于C波段接收天线，因此接收Ku波段卫星节目的天线口径远小于C波段，从而可有效地降低接收成本，方便个体接收。以中国中星/鑫诺系列通信卫星为例，鑫诺二号（失效）、中星9号（在用）、中星9A（鑫诺四号，2021年2月5日失效）直播卫星均工作在这一频段。

3.EIRP的定义为有效全向辐射功率,也称为等效全向辐射功率。在无线通信工程中,EIRP通常用来衡量干扰的强度以及发射机发射信号的能力。EIRP是卫星通信的一种重要参数,如果将卫星天线发射到地球表面上的信号EIRP相同的点连接起来,则会构成一条等值线。这些等值线一般是封闭的,并由较小数值的等值线套着较大数值的等值线。由这些等值线构成的图就是EIRP覆盖图,又称卫星信号的场强图。

4."户户通"直播卫星电视服务是为贯彻中央指示精神，尽快解决广大农村地区群众长期无法收听收看广播电视的问题，由国家广播电视总局组织实施的直播卫星广播电视新服务。服务区域范围内的群众，可通过自愿购买"户户通"接收设施，免费收看中央电视台第1至第16套节目、本省1套卫视节目、中国教育电视台第1套和7套少数民族电视节目，以及13套中央人民广播电台节目、3套中国国际广播电台节目和本省1套广播节目。

5.直播卫星与通信广播卫星：

直播星的转发器工作在Ku波段，用户可以使用小口径天线（直径45-60cm）直接接收卫星信号；而通信广播卫星的转发器工作在C波段，一般为有线电视提供信号源覆盖，接收天线的口径较大，某些配备Ka、S波段转发器的通信广播卫星还可以提供应急卫星通信服务。

注：本文讨论的卫星范围仅包括中国卫通公司（ChinaSatcom）及旗下的鑫诺卫星公司（SinoSat）运营的中星ChinaSat、鑫诺SinoSat系列卫星，不讨论由亚太星公司运营的“亚太”系列卫星。

我国最早是没有专业意义上的直播星的

直播星是通信卫星的一种，我国通信卫星的研制起步并不晚。

1984年与1986年，我国就已经发射了两颗东方红2型通信卫星试验星，目标是提供广播、电视、电话电报通讯服务，配备了两个C波段转发器，但是功率只有8瓦，只能传输两个电视频道外加1000路语音电话，设计寿命只有3年，风云二号气象卫星就基于东二平台。

自东三之后，东方红系列卫星就成为了通用卫星平台的代称，而不是特指一颗卫星，东四、东五都是卫星平台，试验星也不再以东方红命名。

东三平台首发星在1994年，由于火箭故障导致卫星没能入轨。

东四平台没有试验星，首发星鑫诺二号故障失效。

东五平台的试验星是2017、2020年用长五发射的实践十八号（发射失败）、实践二十号。

东方红三号立项于80年代，当东二平台投入使用就落后于世界潮流时，东三平台的要求是比肩80年代大容量通信卫星标准：大功率、长寿命。

东方红三号的正样面世已经在90年代，在那个通信卫星内卷严重的时代，18路低功率+6路中功率C波段转发器已经再也称不上是大容量，输出功率不超过2100w，严重制约了卫星性能的发挥，根本不能满足Ku转发器的用电需求；设计寿命只有8年，同期国外的大容量通信卫星寿命普遍在11-15年，而采用东方红三号平台的鑫诺三号（中星5C），2007年6月1日发射升空，由于发射时一侧的太阳能板没有打开造成了供电不足，C波段转发器实际上只有10个可用，电视信号不能稳定地向地面传送，一度在2009年7月14日发生故障，造成了大面积的节目中断。2010年10月20日失效，被东四平台的鑫诺六号（中星6A）接替，从东经125度定点位置向东漂移，2011年初漂移到东经160度，实际工作寿命只有三年零四个月。

东四平台尚未投用前，凭借自有的东三平台难以研制出一款实用意义上的直播星，装配了Ku转发器的卫星需要从国外购买，中星5B（又叫鑫诺一号，4路36Mhz带宽Ku转发器，每个97瓦，1998年升空，2013年7月9日离轨失效）、中星5A（20路Ku转发器，其中4路为72Mhz，16路为36Mhz带宽，1998年升空，2013年从东经87.5度漂移到东经142度，2018年6月15日离轨失效）分别由泰雷兹-阿莱尼亚与美国洛克希德·马丁公司制造，其中，中星5B基于SpaceBus-3000平台，在轨15年，中星5A基于A2100A平台，在轨时间长达20年，远超设计寿命。

身死太空的鑫诺二号

“十五”时期，东四平台的研制开始。

吸取了东三平台的经验与教训，东四的输出功率达到了8-10KW，设计寿命从8年提高到15年，适应了直播卫星的要求。2002年，东方红四号平台立项，2003年，东方红四号平台首发星鑫诺二号开始制造，2006年交付并计划当年发射。

鑫诺二号整星输出功率达到7.5KW，是东方红三平台的两倍，整星质量5100Kg，配备22路大功率Ku转发器，可使用阿丽亚娜-5、质子号、长三乙发射，在国内，当时只有长三乙能将此星送到地球同步轨道。

这是东方红四号平台的第一次发射，也是我国直播卫星的开端，作为村村通工程的重要组成部分，无论是广电系统还是航天系统都对鑫诺二号寄予厚望，如果一切顺利，在奥运会前夕，这颗卫星就能为全国用户提供稳定、高质量的卫星电视广播服务，没有有线电视的偏远地区农牧民、只要使用一台45cm的天线，就可以免费收看多达47套电视节目。

直播星还将催生一个5000万用户规模的巨大卫星直播市场诞生，预计带来上万人就业，间接带动1000多亿元的利润......

对于运营商鑫诺卫星公司来说 ， “ 鑫诺二号 ” 则是公司命运的一次转折点，从此步入我国卫星运营商的首要阵营 ， 从而在资本运作上取得良机… …

2006年10月29日0时，鑫诺二号卫星升空，原计划在轨调试三个月后开始提供服务，卫星定点在东经92.2度——这也就是如今中星9号的工作位置。

11月5日23时，有爱好者在某论坛发帖称，鑫诺二号停止了向东漂移，而是向西缓慢移动到92°E。

11月7日，鑫诺二号原定这一天展开主太阳能电池板与天线，但展开操作并没有成功，与此同时，卫星仍然没有成功定点，而是自西向东漂移到92.4°E，漂移还在继续！天线没有展开，转发器不能打开，全功能通信控制指令不能正常执行。

11月15日，卫星已经漂移到了93.16°E，定点失败。

11月28日，卫星运营商鑫诺卫星公司宣布：10月29日成功发射的“鑫诺2号”卫星由于定点过程中出现技术故障，致使太阳帆板二次展开和通信天线展开未能完成，该卫星无法提供通信广播传输服务。

2007年底，在对鑫诺二号进行最后一次抢救失败以后，该卫星在2009年左右主动离开同步轨道，彻底失效。

鑫诺二号造价高达20亿元，这次失败不仅造成了卫星损失，也标志着东四平台首次投入使用就遭受巨大挫折，更使得直播星工程被迫向后推迟了一年多。

但是中国直播卫星事业并未就此止步。

备胎转正的中星9号

中星9号本来是鑫诺二号的备份星，在鑫诺二号顺利升空之后，原计划2007年中再发射一颗中星9号，与鑫诺二号同时定点于东经92.2度上空，互为备份，提高直播卫星可靠性，但鑫诺二号报废成为太空垃圾之后，中星9号只能备胎转正，在2008年6月9日发射以抢在奥运前投入使用。

中星9号由中国卫通向法国泰雷兹-阿莱尼亚公司采购，基于现有的同步卫星平台SpaceBus4000-C2制造（与中星6B同款而且发射时间极为接近），造价1亿欧元，按2007年汇率约合10.21亿元人民币。卫星输出功率约10.7Kw，配备28路Ku转发器，其中22路使用6路备用，每个转发器最大功率195W。

6月25日，中星9号成功定点在东经92.2度上空，天线、转发器全部打开，开始了广播电视服务，它的成功暂时掩盖了鑫诺二号失败带来的阵痛，至今，国内使用“小锅盖”接收Ku段卫星电视信号几乎全部是中星9号的信号。

（但是，依照129号令，私自购买搭建卫星接收设备是违法行为。）

十余年过去，在中国直播卫星领域，中星9号实在是太成功了，它在Ku段的的地位一直难以替代，甚至是后继无人。特别是中星9A失效以后，至少一年以内都没有任何卫星替代中星9号。

SpaceBus4000平台的设计寿命是15年，也就是说，按照设计寿命中星9号将于2023年失效，但是由于在发射时入轨精度高，后续定点时消耗自身燃料较少，在轨工作时间有望持续到2026年，届时中星9号工作时间将达到18年。

但卫星暴露在太空中工作，电子元器件的可靠性逐年下降，加上设计时没有考虑高清频道输送的需求，22路转发器中只有4路54Mhz带宽转发器支持高清节目传送，使得直播星的清晰度难以继续提高。无论是可靠性的考量还是电视节目高清化的需要，都该给年事已高的中星9号找个接班人了。

中星9号侧面观：被美国卡脖子的法国造中国卫星

泰雷兹-阿莱尼亚宇航的SpaceBus4000-C3平台大量采用美国技术，中国在采购中星9号、6B号以及亚太6号与7号时，受美国的《国际军品贸易条例》（ITAR）限制，C1、C3平台不允许向中国出售，而且绝对禁止使用中国长征运载火箭发射。但法国人不想失去四颗卫星的大订单，就将C3平台大幅缩水，打造出了一款不含任何美国限制技术的中国特供版SpaceBus4000-C2平台，并且全部使用长三乙发射，整个C2平台也只有中国的这四颗卫星。

十年前基于SpaceBus3000的鑫诺一号被长三乙送上了天，而十年后基于SpaceBus4000-C2的中星9号还得由这位劳模踢上地球同步轨道，火箭没有变，但卫星却更加庞大臃肿，中星9号的质量在4.5吨，而鑫诺二号的质量达到了5.1吨，这是长三乙运载能力的极限。

借助刚才的对照表可以发现，基本同期的SpaceBus4000平台性能比早期的东四平台更强大，整星功率更大，可靠性更高，设计理念更超前，特别是十字花式的二次展开太阳能板在东五平台上才开始使用。

但东五平台卫星的质量将在8吨以上，发射将再也无法也不可能指望长三乙，而长五火箭在2019年末才复飞，这直接导致了东五平台应用延后。

未来相当长的一段时间内，国产通信卫星都将是东三B、东四平台主流，这种整星进口的事件将随着美国对华制裁越来越少，东四平台已经发展成熟，该翻过通信卫星要靠买外国星发射的这一页了。

无论如何，自己的这一步终究是要往前迈开的。

被运载火箭扔在半路的中星9A

2021年2月8日，中国卫通发布公告称，其运营的中星9A卫星（东经101.4度）已进入寿命末期，不能继续提供广播电视服务，并于2月7日离轨。

这距离中星9A成功定点开始提供服务不过过去了三年半的时间。

2017年6月19日，中星9A在西昌卫星发射中心由长三乙运载火箭发射升空。

这一切对中星9A来的都太晚。

早在2008年，中星9A就已经开始制造，那时它还叫鑫诺四号，作为中星9号的备份，原计划应该年底发射，与中星9号同时在轨，异轨备份保障直播服务的顺利进行。

比起中星9号以及鑫诺二号，中星9A配备了24路Ku波段转发器，容量略大于中星9号，难能可贵的是，中星9A的转发器支持高清节目传送，广电系统希望以中星9A实现直播卫星高清化。

但是“鑫诺四号”扔在仓库里，拖了又拖一直没有发射，直到2017年6月，为了给已经服役9年的中星9号做备份以及传送高清节目，改了名的鑫诺四号才上了太空。

这是长三乙的第二十八次发射，很不幸，三级滑行段姿控发动机滚动控制的推力器出现异常，原计划应该将卫星送进200*36000的同步转移轨道，卫星自行圆轨成约36000*36000的地球同步轨道，火箭最终把卫星送进的却是200*16000的椭圆轨道，剩下的20000公里爬行和圆轨全部要靠卫星自行完成。

卫星本身没有任何损坏，转发器已经正常开通，如果抢救成功将挽回近十亿元的经济损失——中国人保已经为这颗卫星赔付了1.4亿美元。

在后续的十六天中，卫星靠着自己携带的燃料10次变轨，最终在7月5日成功定点东经101.4度，在航天史上利用自身燃料成功入轨的案例并不少，中星9A这种和目标轨道相差近20000公里的变轨操作却不多。

尽管卫星定点成功，但是燃料已经严重消耗，从15年的预计寿命缩短至4.04年。

这四年中，直播星短暂地进入了高清时代，只要将天线对准中星9A，就可以接收到高清节目；中星9A还开通了专门的南海波束，使得三沙市的人们接收直播星更加便捷，也有力地宣示了我国在南海的主权......

中星9A已经失效，但直播星的精彩远未落幕，中星9B已经提上日程，在未来，我们将在东经101.4度再与中国直播星相逢。

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