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中歐火星探測器成功開展在軌中繼通信試驗

來源:我們的太空作者:郭恩漢責任編輯:于雅倩
2021-12-02 09:28

2021年11月,我國“天問一號”與歐空局“火星快車”任務團隊合作,開展了“祝融號”火星車與“火星快車”軌道器在軌中繼通信試驗,取得圓滿成功。

試驗前,雙方向各自探測器上行指令做好試驗準備。在約定時刻,由“祝融號”向“火星快車”發送測試數據,通信距離約4000千米,通信時長10分鐘?!盎鹦强燔嚒苯邮諗祿筠D發給歐空局所屬深空測控站,測控站接收后發送給歐洲空間操作中(ESOC),ESOC再轉發至北京航天飛行控制中心,由中方技術團隊解譯后,判讀數據的正確性。

試驗過程如圖所示。

“祝融號”和“火星快車”中繼通信示意圖

受重量和體積約束,火星車直接對地通信能力較弱,無法滿足大量數據傳輸需求,因此需要將數據發送給距離較近的火星軌道器,由通信能力更強的軌道器轉發給地面接收系統,這個過程稱作中繼通信。

一般情況下,在建立中繼通信前,軌道器會先向火星車發送一個“發起”信號,隨后火星車回復“確認”信號,然后雙方建立穩定的雙向中繼通信鏈路,就像朋友打電話需先撥通電話一樣。由于“火星快車”發射頻率與“祝融號”接收頻率不匹配,不能通過“撥通電話”的方式建立通信鏈路?!白H谔枴卑l射頻率與“火星快車”接收頻率匹配,因此雙方需要事先約定好通信時間,由“祝融號”直接發送數據,“火星快車”進行“盲收”,有點類似于微信的通信方式。

“火星快車”軌道器具備“盲收”功能,但在過去十多年里一直沒有機會實際使用該功能。歐空局表示,此次試驗是“火星快車”在軌驗證“盲收”模式的很好機會。

根據數據判讀分析結果,雙方任務團隊確認“祝融號”和“火星快車”配置的中繼通信設備接口匹配,符合國際標準,傳輸數據內容完整正確,試驗取得成功。

后續,雙方將在本階段試驗的基礎上,進一步開展科學數據中繼通信合作。

“祝融號”火星車目前在火星表面工作196個火星日,累計行駛1297米,獲取巡視探測原始科學數據約10GB,能源充足、狀態良好。

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