新華社北京10月4日電(田兆運(yùn)、林利栓)嫦娥二號衛(wèi)星測控系統(tǒng)副總設(shè)計師李國民4日在接受新華社記者采訪時說,我國為探月工程二期任務(wù)研制的專項測控設(shè)備——S/X頻段統(tǒng)一測控系統(tǒng)于3日在嫦娥二號衛(wèi)星的X頻段測控試驗中首次投入使用,設(shè)備各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求。
李國民介紹說,嫦娥二號衛(wèi)星繞月段40萬公里,信號微弱,動態(tài)大,對測控設(shè)備提出了更高的要求。作為探月二期的專項工程,這套系統(tǒng)于2008年11月落實研制任務(wù),承制單位僅用18個月就研制出設(shè)備并完成所內(nèi)測試驗收,2010年9月初完成安裝聯(lián)試、入網(wǎng)驗證。
作為嫦娥二號衛(wèi)星任務(wù)的新研測控設(shè)備,這套系統(tǒng)具有接收靈敏度高、工作模式多的特點(diǎn),其天線口徑達(dá)到18米,可以與S/X雙頻段同時工作,不僅能夠完成測控任務(wù),還具備20Mbps和200Mbps的數(shù)傳接收能力。
曾經(jīng)多年從事測控設(shè)備研制工作的李國民介紹說,針對探月二期工程新的測控任務(wù)需求,設(shè)備項目組成員堅持技術(shù)創(chuàng)新、問題歸零,勇于挑戰(zhàn)自我,在設(shè)備的論證、研制、安裝過程中完成了大量的設(shè)計和協(xié)調(diào)工作,圓滿完成了設(shè)備研制和場內(nèi)安裝聯(lián)試任務(wù)。
作為探月二期的專項工程,這套系統(tǒng)分別部署在西安衛(wèi)星測控中心的青島測控站和喀什測控站。在嫦娥二號任務(wù)中,這兩套天線口徑達(dá)18米的測控設(shè)備將同時承擔(dān)起對嫦娥二號的主要測控任務(wù)。
嫦娥二號為何要開展X頻段測控試驗?
新華社北京10月4日電(田兆運(yùn)、李筱梅)在北京航天飛行控制中心的組織指揮下,3日對正在奔月途中的嫦娥二號衛(wèi)星實施了首次X頻段測控試驗。為何要發(fā)展X頻段測控技術(shù)?嫦娥二號衛(wèi)星測控系統(tǒng)副總設(shè)計師董光亮在接受新華社記者采訪時進(jìn)行了深入解答。
董光亮介紹說,這首先是由我國中長期科學(xué)發(fā)展計劃和探月三步走的戰(zhàn)略規(guī)劃決定的。下一步月球車要在月面巡視探測采樣,再起飛,進(jìn)入地球軌道再回來,過程更加復(fù)雜,對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率、精確度等要求更高,對測控的支持能力要求也更高。
“此外,國家正在組織論證載人登月,這就尤其需要更高的帶寬,更高的精度,更好的可靠性?!倍饬琳f,“有人時要有視頻、語音,嫦娥一號用的S波段測控體制不再適應(yīng)未來的需要,S波段受限于頻段相對較低,帶寬受限,星載設(shè)備的體積重量在遠(yuǎn)距離傳輸時也受限,需要開辟新的頻段?!?/p>
“將X頻段作為未來深空探測任務(wù)的主用測控頻段是國際上的通用做法和發(fā)展趨勢?!倍饬琳f,根據(jù)國際電聯(lián)的劃分和目前國際上通用的做法,近地軌道測控都是S頻段,同步軌道基本上是C頻段,對深空探測的測控則采用X頻段和Ka頻段,Ka頻段目前在國際上主要是用于數(shù)據(jù)的接收。
與日益變得擁擠的S頻段相比,X頻段的測控資源更為豐富。更高的測控頻率不僅有利于提高軌道測量精度,也有利于實現(xiàn)星載測控設(shè)備的小型化,降低設(shè)備功耗,在方便航天器的設(shè)計和研制的同時,實現(xiàn)更寬的帶寬,傳輸更高碼速率的信息。
董光亮說,對深空探測器來說,它所攜帶的每一克重量都要體現(xiàn)出應(yīng)有的價值,因此所有系統(tǒng)能綜合的一定要綜合。將來要探火星,更遠(yuǎn)還要探太陽系其他行星,甚至走出太陽系,既要滿足遠(yuǎn)距離,還要滿足多功能,一定要堅持一體化設(shè)計,這就要求測控主用頻段向X頻段發(fā)展。
“正是因為有著這樣的背景,因此,我們在嫦娥二號安排了對X頻段相關(guān)測控體制的驗證試驗?!倍饬琳f,這次X頻段試驗主要安排在地月轉(zhuǎn)移軌道和環(huán)月軌道期間,要在主任務(wù)完成的情況下實施。試驗的主要目的是檢驗天地一體化的測控通信系統(tǒng)在新的頻段上能否適應(yīng)未來的需要。
嫦娥二號任務(wù)中,S、X兩個頻段都會用,但任務(wù)系統(tǒng)還是用的S波段,到嫦娥三號、四號時將會主用X頻段。董光亮說:“X頻段試驗的成功及其使用,將是我國航天測控技術(shù)發(fā)展史上的新的里程碑,對我國深空探測具有重要意義?!?/p>
嫦娥二號衛(wèi)星采取三方面保護(hù)措施應(yīng)對太空高溫
在遙遠(yuǎn)的太空,由于沒有大氣層的保護(hù),衛(wèi)星在陽光照射下表面溫度非常高。那么,衛(wèi)星是如何應(yīng)對這種太空高溫環(huán)境的呢?
中國航天科技集團(tuán)有關(guān)專家說,和200公里軌道相比,100公里軌道上的熱流增加了20%~30%。嫦娥二號衛(wèi)星的100公里軌道“工作環(huán)境”將面臨100℃左右的高溫。為了應(yīng)對這種高溫環(huán)境,技術(shù)人員采取了多個方面的保護(hù)措施。
遠(yuǎn)望號船隊圓滿完成嫦娥二號衛(wèi)星海上測控任務(wù)
隨著遠(yuǎn)望六號船于2日結(jié)束嫦娥二號地月轉(zhuǎn)移軌道第一次中途修正前的衛(wèi)星測控任務(wù),遠(yuǎn)望號船隊圓滿完成了嫦娥二號衛(wèi)星海上測控任務(wù)。
中國衛(wèi)星海上測控部主任費(fèi)加兵介紹說,此次任務(wù)中,遠(yuǎn)望號船隊發(fā)現(xiàn)目標(biāo)早、捕獲及時、跟蹤穩(wěn)定、遙測發(fā)令正確、計算準(zhǔn)確、發(fā)送傳遞迅速,圓滿完成了火箭三級二次點(diǎn)火關(guān)機(jī)、星箭分離、衛(wèi)星入軌后的姿態(tài)調(diào)整以及太陽能帆板展開等一系列重要海上測控任務(wù)。