成功！中歐火星探測器開展在軌中繼通信試驗
文章來源：中國航天科技集團有限公司 發布時間：2021-12-07
日前，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。
我國首次火星探測任務天問一號探測器（含“祝融號”火星車、進入艙、環繞器等）及其發射使用的長征五號運載火箭由中國航天科技集團有限公司研制，航天科技集團所屬相關單位參與工程其他分系統研制。
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。“火星快車”接收數據后轉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心（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。
“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（即“環繞器”），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。
5月15日，天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區；5月17日，天問一號探測器環繞器成功實施第四次近火制動，順利進入周期為8.2小時中繼通信軌道，兩器建立器間通信鏈路，第一次通過環繞器傳回火星車遙測數據，在這一階段，環繞器的主要工作是做地球和火星之間的“信使”，進行“地火傳書”；5月22日，“祝融號”火星車安全駛離著陸平臺，到達火星表面，開始巡視探測；至8月，“祝融號”火星車圓滿完成既定巡視探測任務目標，各項狀態良好，繼續開展探測任務。
11月8日，天問一號探測器環繞器成功實施第五次近火制動，準確進入遙感使命軌道，開展火星全球遙感探測。工程研制團隊優化了軌道設計，綜合考慮環繞器全球遙感探測和火星車中繼通信需求。
天問一號探測器環繞器支持地火中繼通信（示意圖）
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。
由于歐空局“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。“祝融號”發射頻率與“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”。
“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。
“祝融號”火星車
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。
目前，“祝融號”火星車在火星表面工作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。
【責任編輯：溫存】
掃一掃在手機打開當前頁
