「天問一號」即將著陸火星,如何實現深空通信?

2021-01-09 靜惠山人

據2021年1月3日央視新聞客戶端消息,截止目前中國的天問一號火星探測器在軌飛行163天。飛行裡程突破4億公裡,距離地球約1.3億公裡,距離火星830萬公裡。按計劃天問一號探測器將在一個多月後實施近火制動,進入環火軌道,準備著陸火星。

大家都知道火星和地面之間最遠距離達4億公裡,光是無線電信號單程傳播就達22.22分鐘。如此遙遠的距離,天問一號探測器如何實現與地球之間的深空通信呢?

首先,我國採用全球布站方式組建了中國的深空通信網。在天問一號火星探測任務中,深空通信地面站由喀什站、佳木斯站和阿根廷的薩帕拉站組成,通信覆蓋率達到92%。其中,阿根廷站天線口徑為35米,佳木斯站天線口徑為66米,喀什站採用4個35米天線組陣形成等效口徑達66米的天線陣,大大提高了天問一號探測器和地面的通信距離。

「天問一號」探測器由環繞器、著陸器和巡視器(火星車)組成,在火星探測任務的不同階段採用不同的通信手段。在火星車著陸初期階段,火星車與地面的通信通過環繞器採用UHF+X頻段中繼通信方式與地面進行通信。展開正常巡視探測後,火星車採用X頻段低增益接收和定向收發天線直接與地球進行通信。

我國深空通信網的通信距離設計性能指標上限是4億公裡,這樣遠的距離足以滿足火星探測的通信需要。相信在我國深空通信網的支撐下,天問一號一定能成功著陸火星,圓滿完成中國首次火星探測任務。

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    近日,一則新聞引起熱議:天問一號預計明年5月在火星著陸!具體什麼情況?目前有哪些國家登錄過火星?一、天問一號預計明年5月在火星著陸!具體什麼情況?截至目前,天問一號已順利完成三次軌道中途修正和一次深空機動。此後還將會有1-2次中途修正。劉彤傑表示,在飛行過程中進行中途修正和深空機動,不僅可以保證天問一號能夠準確地飛近火星,在這個過程中還驗證了發動機性能,讓它點點火,不要在長時間的飛行過程中一直處於靜默狀態,所以中途還要點一下大小各型發動機。
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    至此,探測器的飛行軌道變為能夠準確被火星捕獲的與火星精確相交的軌道。在距離地球大約2940萬千米的深空實施軌道機動,對於「天問一號」火星探測任務來說,此次變軌意義重大。未來,探測器將在當前軌道飛行約4個月後與火星交會,期間將實施兩到三次軌道中途修正。看點一:什麼是深空機動?與軌道修正區別在哪?
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  • 「天問一號」:向著火星,出發!
    探測器將在地火轉移軌道飛行約7個月後,到達火星附近,通過「剎車」完成火星捕獲,進入環火軌道,並擇機開展著陸、巡視等任務,進行火星科學探測。   對宇宙千百年來的探索與追問,是中華民族矢志不渝的航天夢想。從古代詩人屈原發出的《天問》,到如今我國首次火星探測任務被命名為「天問一號」,太空探索無止境,偉大夢想不止步。
  • 原來天問一號火星探測器是這麼與地球通信聯繫的?
    今年,將有三國發射火星探測器,先前20號阿聯「希望」號火星探測器發射成功之後,一下子點燃了火星探索的熱潮。咱們中國的天問一號今天也順利地發射成功啦!祝賀,祝賀!!!天問一號的成功發射,少不了工程師們艱苦的技術攻關研究,深空探索設計的科學技術太多了,像天體引力學,火箭發射技術,太空飛行器通信技術等等。就拿太空飛行器通信技術來說,天問一號的火星之旅的可靠通信就非常的重要,那麼天問一號探測器到達火星之後,如何與地球聯繫呢?
  • 深空機動完成!奔火旅途中 天問一號的「闖關」還將繼續
    記者從國家航天局獲悉,2020年10月9日23時,在我國首次火星探測任務飛行控制團隊控制下,天問一號探測器主發動機點火工作480餘秒,順利完成深空機動。天問一號的軌道設計,綜合考慮了從發射到火星捕獲的各種約束條件並使推進劑消耗儘可能小,採取了轉移過程中進行一次深空機動的策略。只有經過這次方向和速度的調整,探測器才能在未來與火星準確相遇。
  • 天問一號 火星見
    「天問一號」探測器將在地火轉移軌道飛行約7個月後,到達火星附近,通過「剎車」完成火星捕獲,進入環火軌道,並擇機開展著陸、巡視等任務,進行火星科學探測。北京青年報記者從國家航天局了解到,我國首次火星探測任務的工程目標主要有兩方面:一是突破火星制動捕獲、進入/下降/著陸、長期自主管理、遠距離測控通信、火星表面巡視等關鍵技術,實現火星環繞探測和巡視探測,獲取火星探測科學數據,實現我國在深空探測領域的技術跨越;二是建立獨立自主的深空探測工程體系,包括設計、製造、試驗、飛行任務實施、科學研究、工程管理以及人才隊伍,推動我國深空探測活動可持續發展