返回式衛(wèi)星，指在軌道上完成任務(wù)后，有部分結(jié)構(gòu)會(huì)返回地面的人造衛(wèi)星。返回式衛(wèi)星最基本的用途是照相偵察。比起航空照片，衛(wèi)星照片的視野更廣闊、效率更高。早期由于技術(shù)所限，必須利用底片才能拍攝高清晰度的照片，因此必須讓衛(wèi)星帶回底片或用回收艙將底片送回地面進(jìn)行沖洗和分析。各個(gè)航天大國(guó)都曾利用返回式衛(wèi)星作軍事偵察及國(guó)土普查用途?，F(xiàn)在由于可從衛(wèi)星上直接傳送影像數(shù)據(jù)到地面，返回式衛(wèi)星的功能又演變?yōu)檫M(jìn)行需要回收實(shí)驗(yàn)品的空間試驗(yàn)室。

通常，衛(wèi)星發(fā)射入軌之后，就在太空?qǐng)?zhí)行任務(wù)，并不需要返回地面。如通信、導(dǎo)航。氣象衛(wèi)星都是如此。但是有的衛(wèi)星卻需要回到地面，如偵察衛(wèi)星獲得的情報(bào)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星攜帶的實(shí)驗(yàn)品等。這就是返回式衛(wèi)星。研制返回式衛(wèi)星是衛(wèi)星發(fā)展史上的一個(gè)重要突破。

我國(guó)是繼美俄后，第三個(gè)掌握返回式衛(wèi)星技術(shù)的國(guó)家，從1975年發(fā)射第一顆返回式衛(wèi)星“尖兵”一號(hào)至今，我國(guó)已發(fā)射了超過(guò)14顆（截止到1992年）返回式衛(wèi)星，搭載了數(shù)百個(gè)微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，其試驗(yàn)成果已經(jīng)應(yīng)用于新材料的研制生產(chǎn)、新藥品的制造以及農(nóng)作物新品種的栽培等方面。在40余年的發(fā)展歷程中，返回式衛(wèi)星成為我國(guó)發(fā)射最多的衛(wèi)星系列。在實(shí)踐十號(hào)之前，我國(guó)共研制了國(guó)土普查衛(wèi)星、攝影測(cè)繪衛(wèi)星、空間育種衛(wèi)星等合計(jì)6種型號(hào)、24顆返回式衛(wèi)星，衛(wèi)星平臺(tái)經(jīng)過(guò)了三代跨越。

返回過(guò)程

返回過(guò)程是衛(wèi)星順利從太空返回需要解決一系列復(fù)雜的技術(shù)難題，這些問(wèn)題主要包括衛(wèi)星的調(diào)姿、制動(dòng)、防熱、軟著陸、標(biāo)位及尋找等等。

首先，衛(wèi)星返回之前先要調(diào)整飛行狀態(tài)，即脫離原來(lái)的運(yùn)行軌道。衛(wèi)星脫離原有軌道的速度叫做再入速度。再入速度與地平線(xiàn)所形成的俯角稱(chēng)為再入角。衛(wèi)星重返大地對(duì)再入角的要求十分嚴(yán)格，一般須在3~ 5度。因?yàn)槿绻?，衛(wèi)星將會(huì)陡直地進(jìn)入大氣層，會(huì)引起較大的空氣阻力和摩擦加熱；如果太小，則衛(wèi)星將仍在原軌道上運(yùn)行，再入速度與再入角都靠一支小型助推火箭來(lái)控制?；鸺狞c(diǎn)火時(shí)間、推力方向、推力大小與時(shí)間長(zhǎng)短都會(huì)影響到再入速度和再入角的準(zhǔn)確度。這就要求有靈敏而可靠的火箭制動(dòng)（反椎）發(fā)動(dòng)機(jī)。

其次，衛(wèi)星在降落過(guò)程中，要摩擦生熱。尤其是當(dāng)它降到離地面60-70千米時(shí)，與大氣層摩擦產(chǎn)生大量的熱能，使其表面發(fā)生燃燒。為此，必須采用適當(dāng)?shù)姆罒嵩O(shè)施，來(lái)保證回收艙在再入大氣層時(shí)能夠維持內(nèi)部的正常溫度。這就需要有特殊的耐高溫材料。

再次，衛(wèi)星返回地面需要很長(zhǎng)的運(yùn)行區(qū)間，必須不間斷地對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行精確測(cè)量和全程跟蹤，并根據(jù)實(shí)測(cè)軌道參數(shù)對(duì)衛(wèi)星的程序控制數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的控制和管理，為此就要建立更大范圍。更多功能的地面測(cè)控網(wǎng)。

最后，衛(wèi)星降落到離地10~ 20千米時(shí)，盡管速度已經(jīng)大大減小，但仍然有200米/秒左右。如果以這樣的速度撞擊地面，衛(wèi)星必然粉身碎骨。因此，必須使用減速傘來(lái)再次降低速度。通常先要打開(kāi)一頂較小的副傘，初步減速；當(dāng)衛(wèi)星降落到離地面只有5千米的高度時(shí)，再打開(kāi)主傘，使衛(wèi)星速度小于10米/秒。降落傘的打開(kāi)必須非常準(zhǔn)時(shí)，否則衛(wèi)星就不能夠安全著陸。

除此之外，衛(wèi)星降落后，還必須能夠準(zhǔn)確標(biāo)示出自己的位置，以便于地面人員尋找。標(biāo)位方法一般有兩種：一是在衛(wèi)星上安裝信標(biāo)機(jī)，在離地面20~ 30千米時(shí)發(fā)出無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，地面收到信號(hào)后測(cè)定衛(wèi)星的方位和距離；二是在衛(wèi)星上安裝燈光信標(biāo)，在著陸時(shí)發(fā)出強(qiáng)烈的閃光，以引起搜索人員的注意。當(dāng)?shù)孛嫒藛T利用這些標(biāo)位信號(hào)發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星后，即根據(jù)衛(wèi)星所處的位置，分別采取陸上、海上和空中回收等方式將衛(wèi)星回收。

我國(guó)FSW系列返回式衛(wèi)星

FSW-1（返回式一號(hào)）

是我國(guó)研制的第一種返回式衛(wèi)星型號(hào)，主要用途為國(guó)土資源普查。采用了棱鏡掃描全景相機(jī)。獲得第一批對(duì)地?cái)z影相片，但分辨率較低，且畸變嚴(yán)重。衛(wèi)星采用模擬式三軸穩(wěn)定控制系統(tǒng)，但沒(méi)有軌控系統(tǒng)，因此衛(wèi)星的軌道衰減較快，留軌時(shí)間短，亦影響了返回落點(diǎn)的精度。

主要用途為攝影測(cè)繪。相比于要求高分辨率的照相偵察，攝影測(cè)繪所需的圖像側(cè)重較高的幾何精度與較小的畸變，以符合定位與制作地圖的要求。因此采用了畫(huà)幅式大幅面相機(jī)，分辨率為10~20米。衛(wèi)星采用數(shù)字式三軸穩(wěn)定控制系統(tǒng)，但亦沒(méi)有軌道控制系統(tǒng)。

返回式一號(hào)衛(wèi)星共9顆，返回式一號(hào)是我國(guó)第一代返回式遙感衛(wèi)星。返回式一號(hào)衛(wèi)星為可見(jiàn)光遙感衛(wèi)星，它攜帶一臺(tái)全景掃描相機(jī)，對(duì)預(yù)定地區(qū)進(jìn)行攝影，并用一臺(tái)星相機(jī)同時(shí)對(duì)天空攝影，以測(cè)定對(duì)地?cái)z影時(shí)刻的姿態(tài)精度。衛(wèi)星完成預(yù)定攝影任務(wù)后，將存放膠片的再入艙，在預(yù)定的地區(qū)回收。于1975年11月26日發(fā)射入軌，29日返回。

FSW-1A（返回式一號(hào)甲）

返回式一號(hào)甲共5顆，是我國(guó)第一代攝影定位衛(wèi)星。返回式一號(hào)甲衛(wèi)星至今已進(jìn)行了5次飛行試驗(yàn)，4次獲得成功，達(dá)到了預(yù)期的效果。返回式一號(hào)甲衛(wèi)星由返回艙和儀器艙（包括過(guò)渡段）兩大部分組成。于1987年9月9日至13日進(jìn)行了首顆衛(wèi)星的飛行試驗(yàn)，安全返回。于1988年8月5日至13日成功進(jìn)行第2顆星的飛行試驗(yàn)，安全返回；1990年10月5日至13日進(jìn)行第3顆星的飛行試驗(yàn)，安全返回；1992年10月6日至13日進(jìn)行02批第1顆星的飛行，安全返回。

FSW-1B（返回式一號(hào)乙）

返回式一號(hào)乙衛(wèi)星共3顆，返回式一號(hào)乙于1992年8月9日首次發(fā)射，經(jīng)16天飛行，于8月25日在四川成功回收。返回式一號(hào)乙衛(wèi)星是我國(guó)第二代遙感衛(wèi)星。攝影分辨率是4m，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

1992年8月9日返回式一號(hào)乙第一顆星發(fā)射成功，25日在四川潼南回收；1994年7月3日返回式一號(hào)乙第二顆星發(fā)射成功，18日在四川遂寧地區(qū)回收；1996年10月20日返回式一號(hào)乙第三顆星發(fā)射成功，11月4日在四川遂寧地區(qū)回收。

FSW-2（返回式二號(hào)）

第二代國(guó)土普查及遙感衛(wèi)星，采用直接掃描式全景相機(jī)或稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)式全景相機(jī)，攝影分辨率達(dá)4米。并開(kāi)始利用剩余的載荷能力搭載其它空間試驗(yàn)，衛(wèi)星采用數(shù)字式三軸穩(wěn)定控制系統(tǒng)，并設(shè)有軌道控制系統(tǒng)，能每隔數(shù)天調(diào)整軌道，因此留軌時(shí)間得以延長(zhǎng)，返回落點(diǎn)精度亦能提高。

FSW-3（返回式三號(hào)）

FSW-3是我國(guó)最新的返回式衛(wèi)星。官方稱(chēng)為返回式科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。是繼FSW-1第一代地圖測(cè)繪衛(wèi)星以后的第二代地圖測(cè)繪衛(wèi)星。具有遙感信息質(zhì)量好，測(cè)圖精度高的特點(diǎn)。

FSW-4（返回式4號(hào)）

是繼第一代FSW-0和第二代FSW-2國(guó)土普查遙感衛(wèi)星以后的我國(guó)第三代國(guó)土詳查衛(wèi)星。

SJ-8（“實(shí)踐”8號(hào)返回式航天育種衛(wèi)星）

SJ-8為一顆航天育種衛(wèi)星，有用載荷是農(nóng)作物種子和搭載的科學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)踐8號(hào)采用FSW-2衛(wèi)星平臺(tái)實(shí)行升級(jí)設(shè)計(jì)，除部分分系統(tǒng)和設(shè)備性能有所不同外，平臺(tái)的大部分分系統(tǒng)與設(shè)備基本相同。

FSW－0

FSW-0是我國(guó)研制的第一種返回式衛(wèi)星型號(hào)，主要用途為國(guó)土資源普查。采用了棱鏡掃描全景相機(jī)。