鹊桥二号中继星“奔月先行者”的超强技能是什么?

05-28 19:17

鹊桥二号中继星作为“奔月先锋”,终于迎来了嫦娥六号探测器的到来,在近几个月的制动过程中,展现了太空的超强技能。


鹊桥二号中继星是探月四期工程的“总开关”。嫦娥六号探测器不仅需要随时在线完成所有任务,还需要其“一臂之力”来完成后续的探月四期任务。


那么,鹊桥二号中继星如何承担“总开关”的重任,如何服务嫦娥六号和探月四期的后续任务呢?我们来看看它的超级技能。——


“苦练内功”,保证服务


嫦娥六号任务是人类第一次从月球上取样回来,难度明显。为了保证任务的成功和成功,鹊桥二号中继星坚持“努力练内功”,在提前一个半月到达月球轨道后24小时周期成功进入月球大椭圆使命轨道后,开始了各种测试工作。


首先,嫦娥四号完成了月球背面的检测任务,证明鹊桥中继星一旦退役,可以立即接力为嫦娥四号服务。


随后,与嫦娥六号探测器(路面状态)进行通行检测——所谓“路面状态”,是指一套与嫦娥六号技术状态一致的初样设备。经过调整,可以证明鹊桥二号中继星可以正常与嫦娥六号进行通信。


在完成上述两个关键测试后,再次进行中继通信天线指向标定测试,确定天线指向精度符合要求。


此外,为了有效保证其在轨运行全阶段实现各种重要数据信号的传输等重要功能,还需要进行完全模拟嫦娥六号任务月面工作前后的全过程演练。


在完成这些工作之后,鹊桥二号中继星终于可以暂时放松一下:“我已经到位,状态很好,嫦娥六号可以按计划出发!


免维修,更“长寿”


根据航天科技集团五院专家介绍,鹊桥二号中继星首次采用环月大椭圆冻结轨道。


经过仔细分析,航天科技集团第五医院设计部门巧妙地让鹊桥二号中继星在复杂的引力环境中始终在轨道上稳定运行,就像“冻结”在轨道上一样,无需保持轨道控制。能使运行轨道免维护,不一般!要知道,卫星发射时携带上天推进剂是非常珍贵的。道路免维护可以大大节省推进剂的消耗,让鹊桥二号中继星具备“长寿”的条件。


嫦娥六号任务着陆区虽然不在月球南极,但考虑到后续的月球探测任务,鹊桥二号中继星在轨道设计上选择了月球南极上空的远月点。“通过精心调相控制,鹊桥二号中继星每天可以在嫦娥六号探测器着陆月球取样两天内提供20多小时的中继通信保障服务。”航天科技集团第五医院专家解释说。


通讯速度快到“飞起”


在周期约24小时的使命轨道上,鹊桥二号中继星距离月面最长约1.6万公里,鹊桥中继星距离最长约9万公里。“在天线规格不变的前提下,通信距离的缩短使得鹊桥二号中继星提高通信速度具有先天优势。”航天科技集团第五医院专家强调。


在这项任务中,鹊桥二号中继星将同时接收探测器的数据传输通道从鹊桥中继星的两个路径提高到最多10个路径,并大大提高了通信速度。前向链接(从中继星到月面探测器)和返回链接(从月面探测器到中继星)的最高代码速度比鹊桥中继星高近10倍。航天科技集团五院设计部门为了满足科学载荷的大数据传输需求,将鹊桥二号中继星对地数据传输链路的最高码速度提高了近百倍,从而实现了通信速度的“飞行”。


后续的“探月大戏”更加精彩


鹊桥中继星是为嫦娥四号任务量身定做的,而鹊桥二号中继星则是为嫦娥四号、六号及后续多项任务服务。


为了服务于众多探测器,鹊桥二号中继星不仅要适应不同的调制方法,还要支持高达17种码速度,根据需要随意切换,用于接收月面探测器数据的返回中继链接。


担心这还不够?没关系!航天科技集团第五医院专家指出,鹊桥二号中继星还具有很强的扩展能力——“大部分用于中继通信的明星软件都可以通过软件更新进行注释和修改,实现在轨重构”。


只是鹊桥二号中继星的基本看家本领,具有超强的中继通信能力。随后,探月四期任务有“空窗期”,此时鹊桥二号中继星能“放假”吗?自然不会!据航天科技集团五院专家介绍,届时,它将变成一颗科技测试卫星。“它不仅承载着月球轨道VLBI实验系统、阵型中性原子成像仪、极紫外线相机等科学载荷,还验证了Ka频段测控、新网络协议等新技术,为未来月球通信导航系统的发展奠定了基础,以完成科学的检测任务,争取取得一些开创性的科学成果。”


知道鹊桥二号中继星所具备的许多技能,我们有理由相信并期待:后续的“探月大戏”更精彩。


(光明日报全媒体记者张蕾 通讯员孙宝诚,罗维玮)


题目:“奔月先行者”鹊桥二号中继星的超强技能是什么?


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