技術(shù)
導(dǎo)讀:歐空局的“火星快車號(hào)”探測(cè)器與中國的“祝融號(hào)”火星車將在11月進(jìn)行5次通信測(cè)試,并向地球傳回?cái)?shù)據(jù)。
在平安度過為期一個(gè)月的日凌之后,中國火星探測(cè)器“天問一號(hào)”恢復(fù)科學(xué)探測(cè),并將在11月初進(jìn)入遙感軌道,開展火星全球遙感探測(cè)。在火星地表運(yùn)作的火星車“祝融號(hào)”在繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)的同時(shí),也將與歐洲航天局的“火星快車號(hào)”探測(cè)器合作進(jìn)行一次測(cè)試。
10月27日,歐洲航天局空間業(yè)務(wù)中心在社交媒體上宣布,歐空局的“火星快車號(hào)”探測(cè)器與中國的“祝融號(hào)”火星車將在11月進(jìn)行5次通信測(cè)試,并向地球傳回?cái)?shù)據(jù)。這也是歐空局十年來首次有機(jī)會(huì)在火星軌道實(shí)際測(cè)試火星快車號(hào)的數(shù)據(jù)盲收能力。
歐空局空間業(yè)務(wù)中心發(fā)文介紹稱,5次通信測(cè)試的窗口是雙方團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)選定的,“火星快車號(hào)”團(tuán)隊(duì)確定了環(huán)繞器飛越祝融號(hào)著陸區(qū)的時(shí)間段,然后再由“祝融號(hào)”團(tuán)隊(duì)選擇了5個(gè)契合火星車任務(wù)的窗口。
歐空局空間業(yè)務(wù)中心推文截圖
火星車向地球發(fā)回在火星地表獲得的大量科學(xué)數(shù)據(jù)時(shí),通常會(huì)先與火星軌道上的環(huán)繞器開展中繼通信,再經(jīng)由環(huán)繞器的器地通信向地球發(fā)送。如中國的天問一號(hào)環(huán)繞器就具有中繼通信能力,向地球發(fā)回祝融號(hào)取得的科學(xué)數(shù)據(jù)。
在此次與歐空局開展的測(cè)試中,歐空局在火星軌道上的火星快車號(hào)探測(cè)器將扮演這一中繼通信的角色,在約10分鐘的通信窗口中接收來自祝融號(hào)的數(shù)據(jù)并將其發(fā)回地球。不過,由于祝融號(hào)和火星快車號(hào)之間的通信系統(tǒng)并不兼容,此次通信測(cè)試的過程也將稍有不同。
據(jù)歐空局介紹,通常來說,環(huán)繞器在飛過地面巡視器上空時(shí),會(huì)向巡視器發(fā)送一個(gè)“你好”的信號(hào)啟動(dòng)器間通信;巡視器隨后會(huì)發(fā)送一個(gè)響應(yīng)信號(hào),讓環(huán)繞器知道已收到信號(hào),并開始交換數(shù)據(jù)或接收指令。
但在此次通信測(cè)試中,祝融號(hào)無法接收來自火星快車號(hào)的信號(hào)頻率,不能響應(yīng)后者的“呼叫”。因此火星快車號(hào)此次將會(huì)單向“盲收”祝融號(hào)發(fā)送的數(shù)據(jù)。
2021年6月11日,“祝融號(hào)”火星車在火星地表烏托邦平原與著陸器合影
歐空局表示,在火星快車號(hào)飛過祝融號(hào)所在地區(qū)上空時(shí),它將打開無線電收聽設(shè)備,一旦檢測(cè)到祝融號(hào)發(fā)出的信號(hào),就立即將其鎖定并開始記錄數(shù)據(jù)。雙方共將進(jìn)行5次通信測(cè)試,每一次通信窗口大約持續(xù)10分鐘。
火星快車號(hào)搭載的Melacom通信系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就具備了這種檢測(cè)特定信號(hào)、盲收并檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的功能,且在地球上進(jìn)行過充分測(cè)試。但由于歐空局的火星著陸器登陸失敗,在過去十多年里,他們始終沒有機(jī)會(huì)實(shí)際在火星軌道上使用該功能。因此歐空局表示,此次測(cè)試將是一個(gè)很好的檢驗(yàn)火星快車號(hào)盲收能力的機(jī)會(huì)。
歐空局2003年“火星快車號(hào)”任務(wù)中失聯(lián)的“小獵犬2號(hào)”著陸器的復(fù)制品 圖自倫敦科學(xué)博物館
5次器間通信測(cè)試的窗口將分別安排在北京時(shí)間11月7日20時(shí)07分至20時(shí)17分,11月17日3時(shí)34分至3時(shí)44分,11月19日4時(shí)27分至4時(shí)37分,11月21日5時(shí)20分至5時(shí)27分,及11月23日6時(shí)13分至6時(shí)22分。這5個(gè)通信測(cè)試窗口是雙方團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)后選定的,火星快車號(hào)團(tuán)隊(duì)首先確定了航天器飛越祝融號(hào)著陸區(qū)的時(shí)間段,然后再由祝融號(hào)團(tuán)隊(duì)選擇這5個(gè)契合火星車任務(wù)的窗口。
在每一次測(cè)試開始前,歐空局將提前一至兩天把指令上傳至火星快車號(hào)。歐空局表示,為更好評(píng)估數(shù)據(jù)盲收功能的表現(xiàn),在首次測(cè)試中,祝融號(hào)到火星快車號(hào)之間的數(shù)據(jù)傳輸將以相對(duì)較慢的每秒8千字節(jié)速度進(jìn)行,隨后的測(cè)試中數(shù)據(jù)傳輸速度將逐步提高到每秒128千字節(jié)。
歐空局預(yù)計(jì),祝融號(hào)發(fā)送的數(shù)據(jù)將在器間通信窗口關(guān)閉約兩小時(shí)后抵達(dá)地球?;鹦强燔囂?hào)會(huì)把接收到的數(shù)據(jù)中繼傳輸至德國達(dá)姆施塔特的歐洲空間業(yè)務(wù)中心,隨后再轉(zhuǎn)發(fā)給祝融號(hào)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行分析研究。
對(duì)于中國在航天任務(wù)中開展的國際合作,國家航天局局長張克儉曾表示,國家航天局愿意與發(fā)達(dá)國家、航天大國進(jìn)行合作,也愿意和一些發(fā)展中國家合作。中國愿意與其他國家共享航天技術(shù),促進(jìn)全球的合作和發(fā)展。