摘要:美国在科技领域向来不遗余力地打压竞争对手,尤其是对中国的崛起充满敌意,诸多中国领先技术都遭遇过美国的制裁大棒。然而,在全球卫星导航领域,中国自主研发的北斗系统已发展得风生水起,拥有超 20 亿用户,服务范围覆盖 200 多个国家和地区,成功打破美国 GPS 的
美国在科技领域向来不遗余力地打压竞争对手,尤其是对中国的崛起充满敌意,诸多中国领先技术都遭遇过美国的制裁大棒。然而,在全球卫星导航领域,中国自主研发的北斗系统已发展得风生水起,拥有超 20 亿用户,服务范围覆盖 200 多个国家和地区,成功打破美国 GPS 的长期垄断,却鲜少听闻美国对其实施制裁。
这并非美国突然 “仁慈”,而是他们对北斗实在无计可施。
追溯北斗系统的研发初衷,不得不提及两段令中国人刻骨铭心的历史。1991 年的海湾战争中,美军凭借 GPS 定位系统展现出惊人的精准打击能力,仅用 42 天就击溃了号称 “世界第四军事强国” 的伊拉克,让全世界见识到卫星导航系统在现代战争中的关键作用。1993 年,美国以莫须有的罪名扣留中国 “银河号” 货轮,并关闭区域 GPS 信号,致使货轮在公海上失去导航能力,被困多日。
这两件事如醍醐灌顶,让中国深刻认识到,在卫星导航这一关键领域,必须掌握自主可控的核心技术,否则必将受制于人。
要研发自己的卫星导航系统,首要任务是构建安全保障体系。在太空中,卫星面临着被攻击的风险,因此,拥有反卫星能力成为关键。2007 年 1 月 11 日,中国成功进行反卫星试验,精准摧毁一枚报废气象卫星,成为继美俄之后第三个具备反卫星能力的国家。这一成就为北斗系统的研发奠定了坚实的安全基础,让美国明白,攻击中国卫星必将面临对等反制,从而不敢轻易对北斗系统下手。
美国虽无法直接摧毁北斗卫星,但在技术和设备封锁方面向来不择手段。然而,卫星导航系统作为国家安全的重要基石,中国从一开始就坚持走自主创新之路。北斗卫星的核心部件实现了完全自主可控,国产化率达到 100%。这一成果背后,是 30 多万科研人员历时 26 年,攻克 160 余项技术难关的艰辛付出。
别看我说的轻巧,其实这背后是一段惊心动魄却又鲜为人知的故事,其实北斗差一丁点儿就上线失败了。
在卫星导航领域,频段资源堪称 “太空生命线”。美俄凭借先发优势,占据了 80% 的黄金导航频段,留给其他国家的空间极其有限。2000 年 6 月,在中国与欧盟的共同争取下,联合国从航空导航频段中划出极小部分供世界各国平等申请,但遵循 “先用先得” 原则,时限为 7 年。这意味着,中国必须在 2007 年 4 月 17 日前成功发射卫星并播发信号,否则将永远失去该频段,北斗系统的建设也将化为泡影。
然而,当时北斗二号的核心部件铷原子钟技术尚未成熟,中国不得不从瑞士采购。但 2005 年,欧洲突然对中国实施技术封锁,拒绝出售铷原子钟,研发工作陷入绝境。这个时候,距离保住频段的最后期限仅剩两年,中国科研团队临危受命,集结国内顶尖科研院所,展开联合攻关,完成不可能的任务。
2006 年 9 月,经过无数次试验和改进,实践8号育种卫星进入太空,在搭载着215kg种子的同时,还搭载了一台国产铷原子钟,在宇宙空间环境下,这台原子钟连续工作13天,数据测试一切正常,这正是真正意义上属于中国的星载铷原子钟。
这还不算成功,惊险的还在后面,根据国际电联规则,只有收到卫星的传输信号,才视为有效获得频率使用权。于是,2007 年 4 月 14 日,距离截止日期仅剩 3 天,北斗二号卫星成功发射。科研团队在地面紧张等待了 80 多个小时,直到 4 月 17 日晚 8 点,在距离最后期限不到 4 小时,终于接收到第一组信号。
这一刻,标志着中国成功保住了宝贵的导航频段,为北斗系统的后续发展打开了大门。
很多人只知道北斗具有导航的功能。但是实际上,北斗真正的强大绝对会超出大部分人的想象。首先,北斗有一个独门绝技,短报文功能,也就是说除了信号联系外,还可以直接传输文字,这是美、俄、欧的卫星系统都不具备的。
举个例子,2008 年汶川地震中,震区通讯全部中断,北斗成为灾区唯一的通信生命线,北斗的短报文技术为抢险救灾争取了宝贵时间。除此之外,还有北斗的精准授时功能。北斗系统的时间精度极高,依赖精准的铷原子钟,特别是氢钟,其中精度达每天变化10亿分之1秒,每1000万年才误差1秒钟。我们的高铁还有股市、期货、黄金等金融交易都是在北斗精准授时的基础上运转的。
在日常生活中,北斗系统同样发挥着重要作用。交通运输、天气预报、农林牧渔、环境监测等诸多领域,都离不开北斗的精准服务。它就像一位默默守护的 “隐形卫士”,融入了我们生活的方方面面,让我们在享受便利的同时,却常常忽略了它的存在。
回顾北斗系统的发展历程,可谓步步惊心、处处艰难。从最初的技术封锁到频段争夺,从核心部件的研发困境到最后的惊险突破,每一步都凝聚着科研人员的心血和智慧。他们用不懈的努力和顽强的斗志,将北斗系统从几乎夭折的边缘拉回,铸就了如今的辉煌。
来源:沈楠