中欧火星探测器成功开展在轨中继通信试验

2021年12月01日 16:42 次阅读 稿源:中国探月工程 条评论

2021年11月,我国“天问一号”与欧空局“火星快车”任务团队合作,开展了“祝融号”火星车与“火星快车”轨道器在轨中继通信试验,取得圆满成功。试验前,双方向各自探测器上行指令做好试验准备。

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在约定时刻,由“祝融号”向“火星快车”发送测试数据,通信距离约4000千米,通信时长10分钟。“火星快车”接收数据后转发给欧空局所属深空测控站,测控站接收后发送给欧洲空间操作中心(ESOC),ESOC再转发至北京航天飞行控制中心,由中方技术团队解译后,判读数据的正确性。试验过程如图所示。

受重量和体积约束,火星车直接对地通信能力较弱,无法满足大量数据传输需求,因此需要将数据发送给距离较近的火星轨道器,由通信能力更强的轨道器转发给地面接收系统,这个过程称作中继通信。

一般情况下,在建立中继通信前,轨道器会先向火星车发送一个“发起”信号,随后火星车回复“确认”信号,然后双方建立稳定的双向中继通信链路,就像朋友打电话需先拨通电话一样。由于“火星快车”发射频率与“祝融号”接收频率不匹配,不能通过“拨通电话”的方式建立通信链路。“祝融号”发射频率与“火星快车”接收频率匹配,因此双方需要事先约定好通信时间,由“祝融号”直接发送数据,“火星快车”进行“盲收”,有点类似于微信的通信方式。

“火星快车”轨道器具备“盲收”功能,但在过去十多年里一直没有机会实际使用该功能。欧空局表示,此次试验是“火星快车”在轨验证“盲收”模式的很好机会。

根据数据判读分析结果,双方任务团队确认“祝融号”和“火星快车”配置的中继通信设备接口匹配,符合国际标准,传输数据内容完整正确,试验取得成功。

后续,双方将在本阶段试验的基础上,进一步开展科学数据中继通信合作。

“祝融号”火星车目前在火星表面工作196个火星日,累计行驶1297米,获取巡视探测原始科学数据约10GB,能源充足、状态良好。

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