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看横跨东西的“天线宝宝”如何追月 | 电子科技在身边
来源:新闻中心
发布时间:2024年05月07日 编辑:新闻中心

西藏日喀则

平均海拔超4000米

天高云淡

空气稀薄

人烟稀少

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与之遥遥相望的吉林长白山

格外缺乏阳光“关照”

冬季寒冷又漫长

在这片“林海雪原”

冰冻时间长达近半年

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这样独特的环境条件

“孕育”着两只探测月亮及更远星体的

射电望远镜“观天巨眼”

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图:长白山40米口径射电望远镜示意图

它们能够更敏锐地

捕捉来自宇宙深处的微弱信号

帮助人类更深入地了解宇宙奥秘

月地相距38万公里

在地球自转的同时

要想时刻找到被挡住的探测月球的信号

单靠一个测控站难以“聚焦”

全球布站构建的

“天线宝宝”深空测控网应运而生

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  “在嫦娥六号从发射、落月到采样、再入返回的整个过程,在地球上有数十双天线‘巨眼’交替盯着它,掌握它的位置、状态等信息,并向它传递来自地面的指令信息,这些‘眼睛’就是测控天线。”中国电科技术专家表示,嫦娥六号探测器着陆后,要完成对月面移动巡视器的遥控操作控制,对测控系统提出了巨大挑战。

  中国电科牵头在佳木斯、喀什、阿根廷等地建成的十余双天线“巨眼”构成深空测控网,利用多站接力方式,不断刷新天线测控能力和距离,使得我国具备独立执行复杂深空探测任务的能力。

  18米口径测控天线是我国深空测控网的“老大哥”。2007年,为支撑探月工程“绕、落、回”三步走的第一步——嫦娥一号绕月测控任务,中国电科在青岛、喀什牵头新建两座18米口径测控天线,创新完成40万公里以外目标测控任务,相继保障嫦娥一号、嫦娥二号两次绕月任务。

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  面对“三步走”中数据通信更密集、实时性要求更高的嫦娥三号落月任务,2010年起,利用国土纵深优势,在接近祖国“东极”的黑龙江佳木斯和“西极”的新疆喀什,中国电科牵头建设佳木斯66米深空站、喀什35米深空站,也是中国深空测控网的“中流砥柱”。

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图:喀什35米地面深空站

  “出道”即立功,2012年底刚建成投入使用的佳木斯66米深空站、喀什35米深空站,就成功控制嫦娥二号与距地球约700万公里的图塔蒂斯小行星擦肩而过,完成了人类对该小行星的首次近距离光学成像。2013年12月,佳木斯、喀什深空测控站参加嫦娥三号任务,首次利用X频段完成了探测器地月转移、环月、动力下降、月面工作段的各项测控任务,测量数据精度相比S频段提高3-5倍。

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图:佳木斯站66米地面深空站

  其中,“大高个”佳木斯66米深空站还有一段“英雄救美”的故事。作为亚洲最大的一台天线,佳木斯66米深空站面积相当于半个标准足球场大小,其集“美貌”与多技能于一体,在其他陆海测控站的配合下,发挥超强“听诊器”、“遥控器”作用。在嫦娥三号任务中,受月面复杂环境影响,第二次休眠前,“玉兔号”月球车机构控制出现异常,经过佳木斯深空测控站两天两夜的“呼唤”,终于在2014年2月12日夜里,“玉兔”被成功“唤醒”,中国深空测控能力再次得到检验。

  东经130度的佳木斯站与东经75度的喀什站,充分利用我国广阔地域东西距离,拉开了55度的经度差距,信号能够覆盖近200度的天周,但显然仍有空缺。

  为实现对深空航天器的全时段测控覆盖,解决在南半球和西半球没有深空测控站问题,2017年底,首个“华侨宝宝”阿根廷35米深空站应运而生,它的建成标志我国深空测控网全面建成。其具备支持各类月球和深空探测任务的多频段遥测、遥控、数据接收和跟踪测量等功能,完美保障嫦娥四号任务。

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图:阿根廷35米地面深空站

  

自此

由佳木斯、喀什、阿根廷

这三个深空测控站“组团”出征

形成的中国深空探测网

实现了对月球和深空航天器

测控覆盖率90%以上

把一条条命令

及时准确地送达

远在38万公里之外的月亮之上

精准执行轨道转换

月面着陆及对接等任务

全程掌控任务设备状态

如果说载人航天工程带动了

我国航天测控网覆盖范围的拓展

那么

探月工程则带动了

我国航天测控网

不断突破远程测控新的距离纪录

不断刷新探测高度

为未来我国走向更远的深空

提供雄厚测控技术储备

中国电科

将以更硬核的电子信息技术

续写中国航天的华丽篇章

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