墨子号卫星导航系统(墨子号卫星在哪里发射)
本文目录一览:
- 1、中国发射的量子卫星“墨子号”到底是干什么用的
- 2、美国都拿它没辙的北斗,究竟是有多么强大呢?
- 3、墨子号卫星和北斗有关系吗?
- 4、我国卫星有哪几个系列?
- 5、北斗三号发射后,我国的哪一个卫星投入使用了?
中国发射的量子卫星“墨子号”到底是干什么用的
“墨子号”的三大目标分别是地星量子隐形传态、星地高速量子密钥分发以及星地量子纠缠分发。
量子隐形传态是一种全新的通信方式。通俗来讲,就是将甲地某一粒子的量子态信息在乙地的另一粒子上还原出来,就好像是进行了一场“星际穿越”,但其实粒子本身并未被传输。
量子密钥分发通过量子态的传输,在遥远两地的用户共享无条件安全的密钥,并利用该密钥对信息进行一次一密的严格加密,这是目前人类唯一已知的不可窃听、不可破译的无条件安全的通信方式。
量子纠缠是两个(或多个)粒子共同组成的量子状态。处在纠缠态的粒子,无论相隔多远,当对其中一个粒子进行操作或测量,身处远方的其他粒子会瞬时发生相应的改变。
命名缘由
首颗量子通信卫星以我国古代科学家墨子的名字来命名。墨子最早提出过光线沿直线传播的观点,进行了小孔成像实验。用他的名字命名以纪念他在早期物理光学方面的成就。
墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的,第一次对光直线传播进行了科学解释——这在光学中是非常重要的一条原理,为量子通信的发展打下了一定的基础。墨子还提出了某种意义上的粒子论。光量子学实验卫星以中国科学家先贤墨子来命名,体现了中国的文化自信。
以上内容参考 人民网--“墨子号”已实现三大科学目标 这颗量子卫星在做什么?
美国都拿它没辙的北斗,究竟是有多么强大呢?
过去以来,在卫星导航系统领域,美国的GPS 、欧洲的伽利略和俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)似乎形成了三足鼎立的局面,我们离不开卫星定位和导航,不管是日常生活中还是飞机、军舰和导弹等军事领域都需要用到这个。
“北斗之父”中国航天科技集团孙家栋院士认为:“我们的卫星定位系统一定要实现独立自主,因为它代表着一个国家空间和时间的标准体系”,从这句话就可以看出“北斗”对中国的意义有多大了。
我国从上个世纪80年代起就开始探索卫星导航系统发展道路,像中国载人航天工程分“三步走”战略一样,北斗也是如此,计划2000年底建成北斗一号系统,向中国地区服务,到2012年底建成北斗二号,服务亚太地区,随着2020年7月29日,北斗三号系统第55颗卫星成功完成在轨测试,意味着我国的北斗卫星导航系统完成全球组网,将向全球用户提供服务。
而关于北斗卫星的安全性和可靠性,我们提出了三个疑问,下面就根据这三个问题来展开回答:
外界能否破解北斗的密码?
关于这个问题,就让人联想到2017年时,清华大学精密仪器系毕业的高杏欣在美国斯坦福大学攻读期间对外宣称破解了我国北斗二代定位导航卫星的信道编码规则,随即引起国人的痛骂。
然而我国专家发话称,她破解的只是公开的民用版的编码,而军用的编码其复杂程度需要超级计算机来破解,并且近年我国的量子保密通信技术发展成熟,“墨子号”量子通讯卫星已经实现了这种技术,所以想破解出来是不可能的。
北斗卫星的信号会受到干扰吗?
北斗体系建造初期,抗干扰性确实不强,直到国防科技大学王飞雪教授临危受命设计研发出了一系列的抗干扰载荷,让北斗的信号接收率提高到了100%。同时该系统只需两颗卫星就能对指定地区完成定位服务,而美国GPS需要三颗,所以说我们的定位系统还是比较先进的。
图为世界各国导航卫星分布轨道
如果动用军事力量能击毁北斗吗?
如果是和平时期,我想没有哪个国家敢去冒这个险,但是在战时状态,以美国目前的反卫星导弹是打不到北斗的,因为北斗卫星的运行高度很高,距离地面2万多公里,以现在的技术还做不到。
如果真的被击毁了一颗卫星,北斗系统还能正常运行吗?答案是一定程度上会影响导航的准确性,但是我国专家早就考虑了这个问题,所以早早地预备了一颗备份卫星,与正常的卫星一起运转。
随着北斗三号正式组网成功,我国不仅彻底摆脱了美国GPS的依赖,而且未来将会向更多的国家和地区提供全球定位导航服务,届时中国的影响力将会进一步扩大。
墨子号卫星和北斗有关系吗?
墨子号卫星和北斗是没有关系的,北斗是中国拥有自主知识产权的全球卫星定位系统。而墨子号卫星则是中国自主研制的用于量子通信技术的试验微信,所以两者是没有关系的。
我国卫星有哪几个系列?
我国是世界上第三个能独立研制和发射卫星的国家,从1970年4月24日首次发射了“东方红一号”卫星起,至1977年6月,一共发射了40颗国产人造卫星,从某种意义讲,可谓“中华之星捧月”了。
我国卫星已形成三大应用卫星系列,它们是:近地轨道返回式遥感卫星系列,共发射了17颗,成功回收16颗;地球静止轨道通信广播卫星系列,共发射了8颗,成功投入使用的6颗;太阳同步和地球同步轨道气象卫星系列,共发射了3颗,全部投入使用。除此之外,还有用于空间环境探测和火箭、卫星技术试验的各类科学探测技术试验卫星12颗。
中国的应用卫星在经济建设、国防建设和科学技术领域发挥了巨大的经济效益。
(1)通信卫星
我国从1984年至1997年发射成功并投入使用的通信卫星有6颗,通称“东方红”系列。
通信卫星使我国的通信、电视、广播、信息传输事业得到了飞速的发展。
在广播电视方面,国产通信卫星传送了中央人民广播电台30路对外广播,中央电视台第一套和第二套综合节目,并向云南、贵州、青海、新疆、西藏转发中央台的节目,解决了这些地区数亿人收看电视节目难的问题。全国已建成电视卫星接收站30000多个,电视人口覆盖率达80%。
在电视教育方面,通信卫星传送着两套教育电视节目。截至1995年,中国已建成地方教育电视台1000多座,单收站10000多个,收录节目放像点62000多个。全国已有省级以上电视大学42所,培养了电大毕业生117.5万人,还有300万在职职工在电视上接受继续教育和岗位培训,327万中小学老师接受电视教育培训。另外还有2000多万农民收看农村实用技术培训节目。据中国教育电视台的抽样调查,收看教育电视的人多达3000万以上。
在长途通信方面,到1995年底,已开通了8000多条国内卫星电路,25000条国际卫星直达电路。除此之外,还在石油、煤炭、水利、电力、通讯等业务部门开通了十几个专用卫星通信网。目前国内各主要大城市都建起了卫星通信地球站,全国的终端站(VSAT)已达到35000个。
在金融方面,通信卫星为中国银行传输数据,以北京主站为中心,通过卫星连接350个分站,形成了由总行与一级分行组成的金融数据网络,完成了资金清算与转化、业务培训、电视会议等工作,建立了金融管理信息系统。过去,由于信息不灵、调度迟缓,我国每天的在途资金多达500亿元人民币,通信卫星的应用大大减少了在途资金。
(2)返回式遥感卫星
我国从1975年至1996年一共发射了17颗返回式遥感卫星,16颗回收成功。
在国土普查方面,在资源调查方面,在矿藏勘探方面,在测绘方面,我国返回式遥感卫星都发挥出了极其显著的社会效益和经济效益。
此外还在返回式遥感卫星上进行了包括半导体晶体生长、藻类菌类微生物培养、蛋白质生长等科学试验更是丰富多彩。碲镉汞、锑化铟、砷化镓等单晶生长试验,铝锂、铝铌、铝基稀土材料等难熔合金和超导材料的空间热处理试验都获得了十分满意的效果,特别是空间获得的砷化镓单晶,结构完整,无杂质,无条纹,组分均匀,具有很高的科学价值和经济价值。利用返回式卫星还进行了8次农作物种子搭载,共51种植物、300多个品种。经地面多年育种试验,证实经过空间微重力、高真空、强辐射的环境影响,植物能够产生明显的遗传变异,经过优选,可以培育新型良种,大大提高农作物的产量和抗病抗灾能力。
(3)气象卫星
我国的气象卫星称“风云系列”。1988年、1990年共发射了2颗“风云一号”气象卫星,为太阳同步轨道卫星。第一颗“风云一号”入轨后,获得了高质量的云图照片,捕捉到了锋面云系、次序涡云系、温带气旋、暴雨云团、赤道辐射带、热带云图和台风等天气系统的图像,还指出了地形地貌特征、海面温度、海雾、植被、洪水、积雪等地面情况。
1997年6月10日,我国又成功地发射了第一颗“风云二号”地球同步轨道气象卫星。
北斗三号发射后,我国的哪一个卫星投入使用了?
量子通信卫星
我国的北斗三号卫星导航系统完成了最后一颗组网卫星的发射,实现了我国对全球的无源定位,可以说是我国在卫星领域上的又一个质的飞跃。不仅如此,在量子卫星通信系统上也传来了一个令人激动的好消息。可能大家平常对美国的GPS和我国的北斗卫星导航系统了解得比较多一些,但是对量子卫星通信系统却知之甚少。
“墨子号”
其实该消息的主要内容是我国的量子实验卫星——“墨子号”首次实现了千公里级的密钥分发。那么我国之所以如此重视量子卫星的通讯技术,主要原因还是因为来卫星通信技术的快速发展,人们在日常生活中越来越多的使用该技术,也会极大地增加隐私和机密泄露的风险。虽然隐私这个问题可能对于普通人来说并不是很重要,但如果是涉及军事、政治、或者是商业机密,那么数据和信息的安全就显得尤为重要。
量子技术加密无人能破
只不过为了保证数据的安全,各个国家都只有从密码设置得更加复杂这个方面来保证自己的信息安全。只是这个手段可能在十几年前还比较适用,但是自从世界出现了第一台超级计算机之后,任何的复杂密码都会被很容易地破译。我国也是意识到了这一点,所以一直致力于量子通信技术的研究。运用量子技术来对信息进行加密保护,是目前最为安全的手段之一,以目前的技术来看,根本没有破解的手段。
需要克服的问题
所以这也是为什么我国经历了那么多的困难,也要研制量子卫星的主要原因。只不过按照目前的情况来看,量子通信卫星技术仍然需要克服很多难题。比如说安全性和运输距离不够的问题,经过多位科学家来解决这些问题,最终也只是能研制出百公里级的光纤量子密钥分发。只是对于像中国这种地大物博的国家来说,百公里级根本就不够用。
千公里级量子卫星的里程碑
即使我国为了克服这个距离的问题,在多个地点都建立了中断节点,以保证数据传输的连续性。但是从实际情况看来,这些中断节点仍然存在着非常大的安全隐患,无法真正有效地投入到日常使用中。而我国此次千公里级的量子卫星成功研发,无疑解决了以上的各种弊端。同时,本来重量高达几百公斤的量子卫星经过此次的修改,功能不仅更加齐全,体重还缩减到了几十公斤。