Кюцяо-1
 Рендеринг спутника Queqiao | |
| Тип миссии | Реле связи Радиоастрономия |
|---|---|
| Оператор | CNSA |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2018-045А |
| САТКАТ нет. | 43470 |
| Продолжительность миссии | Планируется: 5 лет 6 лет, 2 месяца, 11 дней (в ходе выполнения) |
| Свойства космического корабля | |
| Автобус | КАСТ100 [1] |
| Производитель | ООО «ДФХ Сателлит Компани» |
| Стартовая масса | 448,7 кг (989 фунтов) [1] |
| Сухая масса | 325 кг (717 фунтов) |
| Размеры | Спутник: 1,4×1,4×0,85 м [1] Антенна: 4,2 метра (14 футов) в диаметре [1] |
| Власть | 800 Вт [1] |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 20 мая 2018 21:28 UTC [2] |
| Ракета | Длинный марш 4C [2] |
| Запуск сайта | Сичан LC-3 [2] |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Гало-орбита |
| Земля-Луна L 2- точечный орбитальный аппарат | |
| Орбитальное введение | 14 июня 2018 г. [3] |
Спутники Кецяо | |
Queqiao Спутник-ретранслятор ( китайский : 鹊桥号中继卫星 ; пиньинь : Quèqiáo hào zhōngjì wèixīng ; букв. « Спутник-ретранслятор «Сорочий мост »)» — первый из пары спутников ретрансляции связи и радиоастрономических спутников китайской программы исследования Луны . Национальное космическое управление Китая (CNSA) 20 мая 2018 года запустило спутник-ретранслятор Queqiao на гало-орбиту Земля-Луна L 2. вокруг точки Лагранжа [4] [5] Queqiao — первый в истории спутник ретрансляции связи и радиоастрономии, расположенный в этом месте. [3]
Название Queqiao («Сорочий мост») было вдохновлено китайской сказкой «Пастух и ткачиха» и пришло из нее . [4]
Проектирование и разработка
[ редактировать ]
Queqiao был спроектирован в качестве ретранслятора связи для миссии «Чанъэ-4» на обратную сторону Луны, а также в качестве радиоастрономической обсерватории дальнего космоса для китайской космической программы . [4] [6] [7]
прямая связь с Землей невозможна На обратной стороне Луны , поскольку передача блокируется Луной. Связь должна проходить через спутник-ретранслятор , который размещается в месте, откуда хорошо видно как место посадки, так и Землю. Круговая орбита, хотя ее и легко достичь, периодически будет выводить спутник из поля зрения посадочного модуля или Земли. Группировка из нескольких спутников может решить эту проблему ценой больших затрат и рисков. С учетом этого размещение спутника на орбите не вокруг самой Луны, а вокруг точки равновесия системы Земля-Луна на обратной стороне Луны (L 2 ). привлекательным вариантом становится [8]
Типы орбит вблизи точек равновесия включают орбиты Ляпунова , гало-орбиты , орбиты Лиссажу и квазигало-орбиты . Ляпуновские орбиты проходят за Луной, ограничивая возможности связи с Землей на длительные периоды времени, и как таковые не рассматривались. Орбиты Лиссажу требуют меньшего внимания к месту, чем гало-орбиты, но также иногда страдают от прохождения за Луной. Их непериодичность – общая черта орбит квазиореола – еще больше усложняет наведение антенн и солнечных батарей. Таким образом, была выбрана гало-орбита ценой увеличения расходов на содержание станции. [8]
Гало-орбита L 2 в качестве ретранслятора связи для миссии Аполлона на обратную сторону Луны была впервые предложена в 1966 году Робертом В. Фаркуаром . [9] В итоге ни один спутник-ретранслятор для «Аполлона» не был запущен. [10] Хотя с тех пор ряд космических аппаратов работал на галоорбитах в системе Земля-Солнце, [11] Китай был первым, кто реализовал первоначальную идею Фаркуара о спутнике-ретрансляторе связи на гало-орбите вокруг точки L 2 Земля-Луна . [12]
Спутник создан на основе конструкции «Чанъэ-2» . [13] В нем используется небольшая спутниковая шина CAST100 с алюминиевой сотовой многослойной конструкцией и несколькими деталями, напечатанными на 3D-принтере. [1]
Связь с лунной поверхностью осуществляется в диапазоне X с использованием развертываемой параболической антенны с высоким коэффициентом усиления 4,2 метра (14 футов), самой большой антенны, используемой для спутника исследования дальнего космоса . [14] Лунный канал использует модуляцию PCM/PSK/PM в прямом канале и BPSK в обратном канале. Скорость передачи данных по прямой линии связи спускаемого аппарата и марсохода составляет 125 бит/с. Скорость передачи данных по обратной линии связи составляет до 555 кбит/с для спускаемого аппарата и до 285 кбит/с для ровера. Передача данных на Землю осуществляется в S-диапазоне в режиме модуляции BPSK с использованием одной винтовой антенны среднего усиления со скоростью передачи данных до 10 Мбит/с. [1] [15]
Миссия
[ редактировать ]
20 мая 2018 года, за несколько месяцев до миссии «Чанъэ-4», Queqiao был запущен из космодрома Сичан в Китае с помощью ракеты Long March 4C . [2] Космическому кораблю потребовалось 24 дня, чтобы достичь L 2 , используя гравитацию на Луне для экономии топлива. [3] 14 июня 2018 года Queqiao завершил финальную регулировку и вышел на орбиту миссии, примерно в 65 000 километров (40 000 миль) от Луны. Это первый лунный спутник-ретранслятор, когда-либо размещенный в этом месте. [3]
В дополнение к своему оборудованию для ретрансляции связи, Queqiao несет в себе нидерландско-китайский низкочастотный исследовательский аппарат (NCLE) — радиоастрономический эксперимент по обнаружению слабых радиосигналов из ранней Вселенной. [16] Прибор предназначен для выполнения широкого спектра наблюдений в низкочастотном радиорежиме, таких как изучение космической погоды и характеристика радиофоновой обстановки на L 2 . Обратная сторона Луны — идеальная среда для радиоастрономии, поскольку Луна может защитить инструменты от искусственных радиочастотных помех, исходящих с Земли. В то время как основная миссия Queqiao будет постоянно держать инструмент в пределах прямой видимости Земли и подвергать его воздействию радиопомех от основного оборудования ретрансляции связи, накопленный опыт и данные NLCE послужат ориентиром для будущих инструментов радиоастрономии дальнего космоса. [5] NLCE успешно развернула свои антенны 27 ноября 2019 года. [17]
Queqiao дополнительно оснащен лазерным отражателем, разработанным Университетом Сунь Ятсена в качестве пилотного исследования для проекта гравитационно-волновой обсерватории ТяньЦинь . [18]
пара научных микроспутников «Лунцзян-1» и «Лунцзян-2» Запущена с «Цюэцяо» в качестве вторичной полезной нагрузки. Микроспутники весят по 45 кг каждый и имеют размеры 50х50х40 сантиметров. [19] Микроспутники, разработанные в Харбинском технологическом институте , должны были летать строем на орбите размером 300x3000 км для выполнения сверхдлинноволновой астрономической интерферометрии. [20] Контакт с Лунцзян-1 был потерян вскоре после транслунного вылета, но 25 мая Лунцзян-2 успешно вышел на лунную орбиту высотой 350x13700 км. Лунцзян-2 был оснащен микрооптической камерой, предоставленной Городом науки и технологий имени короля Абдулазиза , которая возвращала цветные изображения Земли и лунной поверхности. [19] 24 января 2019 года «Лунцзян-2» выполнил завершающий маневр, снизив перицентр до 500 км. Орбита постепенно разрушалась из-за гравитационных возмущений , когда микроспутник столкнулся с обратной стороной лунной поверхности в 14:20 UTC 31 июля 2019 года. [20]
Международное сотрудничество
[ редактировать ]Китай и Университет Радбауда в Нидерландах сотрудничали в рамках радиоастрономического эксперимента «Нидерландско-Китайский низкочастотный исследователь» (NCLE). [17] Китай также согласился на просьбу НАСА об использовании зонда «Чанъэ-4» и спутника-ретранслятора «Кюцяо» в будущих миссиях США на Луну. [21]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Чжан, ЛиХуа; Сюн, Лян; Сунь, Цзи; Гао, Шан; Ван, СяоЛэй; Чжан, АйБин (14 февраля 2019 г.). «Технические характеристики ретрансляционного спутника связи «Цюэцяо» для миссии по исследованию обратной стороны Луны «Чанъэ-4» . Scientia Sinica Technologica (на китайском языке). 49 (2): 138–146. дои : 10.1360/N092018-00375 . ISSN 2095-946X . S2CID 88483165 .
- ^ Jump up to: а б с д Барбоза, Руи; Бергин, Крис (20 мая 2018 г.). «Спутник-ретранслятор «Цюэцяо» запущен перед лунной миссией «Чанъэ-4» . NASASpaceFlight.com . Архивировано из оригинала 09.11.2020 . Проверено 17 октября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с д Сюй, Луюань (15 июня 2018 г.). «Как китайский лунный спутник-ретранслятор вышел на свою последнюю орбиту» . Планетарное общество. Архивировано из оригинала 17 октября 2018 года.
- ^ Jump up to: а б с Уолл, Майк (18 мая 2018 г.). «В воскресенье Китай запустил спутник-ретранслятор на обратной стороне Луны» . Space.com . Архивировано из оригинала 18 мая 2018 года.
- ^ Jump up to: а б «Кецяо» . НАСА .
- ^ Эмили Лакдавалла (14 января 2016 г.). «Обновленная информация о лунных миссиях Китая» . Планетарное общество . Архивировано из оригинала 17 апреля 2016 года . Проверено 24 апреля 2016 г.
- ^ Джонс, Эндрю (24 апреля 2018 г.). «Лунный спутник «Чанъэ-4» на обратной стороне Луны назван «Сорокиным мостом» из фольклорной сказки о влюбленных, пересекающих Млечный Путь» . GBTimes . Архивировано из оригинала 24 апреля 2018 года . Проверено 28 апреля 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Ву, Вейрен; Тан, Юхуа; Чжан, Лихуа; Цяо, Донг (12 декабря 2017 г.). «Проектирование миссии ретрансляции связи для поддержки мягкой посадки на обратную сторону Луны» . Наука Китай Информационные науки . 61 (4): 040305. doi : 10.1007/s11432-017-9202-1 . ISSN 1869-1919 . S2CID 22442636 .
- ^ Роберт Фаркуар (1966). «Удержание станций вблизи коллинеарных точек либрации с применением к задаче лунной связи». Серия AAS Science and Technology: Симпозиум специалистов по механике космических полетов . 11 : 519–535. , см. Фаркуар, Р.В.: «Контроль и использование спутников точки либрации» , доктор философии. Диссертация, кафедра аэронавтики и астронавтики, Стэнфордский университет, Стэнфорд, Калифорния, 1968, стр. 103, 107–108.
- ^ Шмид, Ч.П. (июнь 1968 г.). «Лунные спутники связи дальней стороны» (PDF) . НАСА . Проверено 16 июля 2008 г.
- ↑ Данхэм, Д.В. и Фаркуар, Р.В.: «Миссии точки либрации 1978–2000 гг.», Орбиты и приложения точки либрации, Парадор д'Аигуаблава, Жирона, Испания, июнь 2002 г.
- ^ Сюй, Луюань (15 июня 2018 г.). «Как китайский лунный спутник-ретранслятор вышел на свою последнюю орбиту» . Планетарное общество.
Это первый в истории спутник-ретранслятор Луны, расположенный в этом месте.
- ^ Будущие китайские лунные миссии: Чанъэ 4 — посадочный модуль и марсоход на дальней стороне . Дэвид Р. Уильямс, Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. 7 декабря 2018 г.
- ^ «Успешный запуск Queqiao станет первым в мире спутником-ретранслятором, соединяющим Землю и Луну ». Архивировано из оригинала 27 мая 2018 г. Проверено 26 мая 2018 г.
- ↑ Спутник-ретранслятор «Чанъэ-4», Цюэцяо: мост между Землей и загадочной обратной стороной Луны. Архивировано 21 мая 2018 года в Wayback Machine . Сюй, Луян, Планетарное общество. 19 мая 2018 г. Проверено 20 мая 2018 г.
- ^ Веккьо, Антонио; Бентум, Марк; Фальке, Хейно; Бунстра, Альберт-Ян; Пин, Цзиньсун; Чен, Линьцзе; Кляйн-Вольт, Марк; Бринкеринк, Кристиан; Роттевел, Йерун; Пуршагаги, Хамид; Карапакула, Сукант (01 января 2021 г.). «Нидерландско-Китайский низкочастотный исследователь (NCLE)» . 43-я научная ассамблея Коспар. Состоялось 28 января – 4 февраля . 43 : 1525. Бибкод : 2021cosp...43E1525V .
- ^ Jump up to: а б Бартельс, Меган (2 декабря 2019 г.). «Радиотелескоп разворачивает три антенны за обратной стороной Луны» . Space.com .
- ^ Lsquirrel (20 мая 2018 г.). «Цюэцяо отправляется строить мост связи для Чанъэ-4, чтобы приземлиться на обратной стороне Луны» . Проверено Архивировано из оригинала 04 января 2019 г. 01.01.2019 . -04 .
- ^ Jump up to: а б «Китайский спутник сделал новые снимки Земли с лунной орбиты» . Планетарное общество . Проверено 17 октября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Лунный орбитальный аппарат «Лунцзян-2» врезался в Луну» . Планетарное общество . Проверено 17 октября 2021 г.
- ^ Нидхэм, Кирсти (19 января 2019 г.). «Восход Красной Луны: миссия Китая на дальней стороне» . Сидней Морнинг Геральд .
2018 в космосе |
|---|
