祝融号与欧空局中继通信试验成功:车头桶状设备发挥核心作用
近日,中国探月工程官宣了“祝融号火星车”与欧空局“火星快车轨道器”成功开展在轨中继通信试验的消息,在此次任务中祝融号火星车配置在车头右侧由航天科技五院西安分院研制的“UHF频段通信子系统”发挥了核心作用。
祝融号火星车实际上配置有两台收发天线,另一台就是车体后部安装的定向天线,该天线主要用于远距离通信,比如当火星环绕器在远火弧段时就有定向天线负责数据收发,同时它可以与地球深空站直接建立联系,用以传递状态信息。
定向天线存在指向问题,而车头的UHF频段通信天线则无需指向,因此在与欧空局火星快车轨道器通信试验任务中它成了第一选择。
在常规中继通信任务中,轨道器需要向火星车发送信号,待火星车回复确认信号后两器建立双向中继通信链路,类似于两部手机拨打电话需要按下接通键。
而祝融号与火星快车轨道器的发射频率与祝融号接收频率不匹配,因此不能通过拨打电话的方式建立通信链路。不过,祝融号的发射频率却与火星快车接收频率匹配,这样一来火星快车就可以接收来自祝融号的信号,类似于社交平台发送各类信息不需要对方按下接通键也可接收的形式。
首先,我方地面站向天问一号环绕器发送控制祝融号的上行指令,再由天问一号环绕器中继转发至祝融号,尔后祝融号在与火星快车约定的时间发送数据,火星快车完成数据接收后再转发至欧洲空间操作中心,欧洲空间操作中心再将数据打包转发至北京航天飞行控制中心,由我方技术团队解译并判读数据的正确性,进而完成通信中继通信试验。
同时两器可以建立通信链路也得益于双方都采用了国际通用协议,在这个协议框架下可以实现临近空间范围的全自主、高可靠、高效率及自适应的智能化信息传输。
天问一号环绕器进入遥感使命轨道后服务祝融号火星车中继通信的时间窗口大幅收窄,这样一来祝融号火星车就会放慢在火星表面的巡视探测步伐,比如在第196个火星日行驶里程数据是1297米,对比第174个火星日的1253米只增加了44米。如果火星快车能够帮忙转发祝融号火星车的数据,将能够改善这一情况。
