Цюэцяо-2
 Рендеринг спутника Queqiao 2 | |
| Тип миссии | Реле связи Радиоастрономия |
|---|---|
| Оператор | CNSA |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2024-051А |
| САТКАТ нет. | 59274 |
| Продолжительность миссии | Планируется: 8-10 лет. 4 месяца, 12 дней (в процессе) |
| Свойства космического корабля | |
| Автобус | КАСТ-2000 [1] |
| Производитель | ДФХ Сателлит Компани ЛТД |
| Сухая масса | 1200 кг (2600 фунтов) |
| Размеры | Антенна: 4,2 метра (14 футов) в диаметре [1] |
| Власть | 1350 Вт [1] |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 20 марта 2024, 00:31:28 UTC [2] |
| Ракета | Длинное 8 марта [2] |
| Запуск сайта | Вэньчан LC-201 [2] |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Селеноцентрическая замороженная орбита |
| Высота периселена | 200 км (120 миль) [3] |
| Высота Апоселены | 16000 км (9900 миль) [3] |
| Наклон | 62.4° [4] |
| Период | 24 часа [3] |
| Лунный орбитальный аппарат | |
| Орбитальное введение | 24 марта 2024, 17:05 UTC [5] |
| Инструменты | |
| |
Спутники Кецяо | |
Queqiao-2 Спутник-ретранслятор ( китайский : 鹊桥二号中继卫星 ; пиньинь : Quèqiáo èr hào zhōngjì wèixīng ; букв. « Сорочий мост - 2» — второй спутник ретрансляции связи и радиоастрономии, предназначенный для поддержки четвертой фазы Китайская программа исследования Луны , [6] [7] [8] после запуска Queqiao-1 в 2018 году. Национальное космическое управление Китая (CNSA) 20 марта 2024 года запустило спутник-ретранслятор Queqiao-2 на эллиптическую замороженную орбиту вокруг Луны для поддержки связи с обратной стороны Луны и южного полюса Луны. . [9] [10] [11] [12]
Название Цюэцяо ( ch'wuh-ch'yow , «Сорочий мост») было вдохновлено китайской сказкой «Пастух и ткачиха» и пришло из нее . [9] [8] [13]
Предыстория и планирование миссии
[ редактировать ]Начальную фазу Международной лунной исследовательской станции (ILRS), состоящей из зондов «Чанъэ-7» и «Чанъэ-8» , планировалось построить в 2026 и 2028 годах на южной окраине бассейна Южный полюс – Эйткен, расположенного на обратная сторона Луны . [14] Пока « Цюэцяо» нужно было соединиться только с двумя зондами на обратной стороне Луны ( посадочный модуль «Чанъэ-4» и марсоход «Юйту-2» ), будущая миссия будет включать в себя большую рабочую нагрузку: на Луне будут активны до десяти роботов. проект ILRS, который требует сложной и сложной сети связи. [15]
Спутник -ретранслятор Queqiao был выведен на гало-орбиту вокруг спутника Земля-Луна L 2 с 2018 года. Китай планировал создать еще один спутник-ретранслятор под названием Queqiao 2 для поддержки и дополнения Queqiao-1. [12] [15] Первоначально идея заключалась в том, чтобы спроектировать спутник-ретранслятор как улучшенную версию «Цюэцяо» и запустить его вместе с зондом «Чанъэ-7» . После доработки проекта [16] Центр исследования Луны и космических проектов решил CNSA запустить его отдельно. [17] Это позволило построить более крупный вариант спутника-ретранслятора, который можно было бы запустить раньше и использовать в «Чанъэ-6» миссии по возврату образцов , которая также была запущена в 2024 году в кратер Аполлона на обратной стороне Луны . [15]
Хотя первый Кецяо может выполнять уникальную функцию постоянной передачи сообщений на обратную сторону Луны и обратно при помощи китайской сети дальнего космоса , его гало-орбиты вокруг Земли-Луны L 1 и L 2 были по своей сути нестабильными. [18] и требует, чтобы спутник потреблял 80 г (2,8 унции) топлива для небольшого маневра по коррекции орбиты примерно каждые 9 дней. Поэтому для Queqiao 2 была выбрана замороженная эллиптическая орбита вокруг самой Луны из-за ее более стабильной природы. Замороженная эллиптическая орбита может обеспечить визуальный контакт с Луной в течение восьми часов, т. е. двух третей ее 12-часовой орбиты, поскольку точка ее периселена лежит над обращенной к Земле стороной южной полярной области. [19]
Когда Queqiao-2 достигнет позиции примерно в 200 км от поверхности Луны, он выполнит захватное торможение и выйдет на лунную парковочную орбиту размером 200×100 000 км с периодом около 10 суток. В конце концов, Queqiao-2 выйдет на большую эллиптическую замороженную орбиту размером 200 × 16 000 км с периодом 24 часа, наклоненную под углом 62,4 ° к экватору, никаких дальнейших маневров по коррекции орбиты не потребуется в течение добрых 10 лет. т.е. в принципе предполагаемый срок службы спутника. [3]
Дизайн
[ редактировать ]
Спутник-ретранслятор и радиообсерватория Queqiao 2 основан на шине CAST 2000 от DFH Satellite , дочерней компании Китайской академии космических технологий . [20] Он несет в общей сложности 488 кг (1076 фунтов) гидразина и окислителя в баках общей емкостью 606 л (133 имп галлона; 160 галлонов США), что дает ему взлетную массу около 1200 кг (2600 фунтов). Трехосный стабилизированный спутник имеет восемь двигателей тягой по 20 Н каждый для маневров коррекции орбиты, а также восемь двигателей тягой по 5 Н каждый и четыре двигателя тягой по 1 Н для ориентации; его можно выравнивать с точностью до 0,03° (в три раза лучше, чем у стандартной версии спутниковой шины ). Два вращающихся крыла солнечных элементов , каждое с двумя солнечными батареями , обеспечивают общую мощность 1350 Вт, рабочее напряжение 30,5 В. В период затемнения имеются аккумуляторы с емкостью хранения заряда 135 Ач . Компания-производитель предполагает, что Queqiao 2 будет исправно работать не менее 8–10 лет. [21] [22]
Заимствованная из первого Queqiao, параболическая антенна диаметром 4,2 м и коэффициентом усиления антенны 44 дБи стационарно установлена на верхней части автобуса (настройка осуществляется с помощью системы ориентации спутника ) и используется для радиосвязи с лунная поверхность. [6] Чтобы иметь возможность разместить спутник в обтекателе полезной нагрузки ракеты -носителя , во время запуска сегменты отражателя складываются вместе. После отделения от разгонного блока ракеты и развертывания солнечных модулей антенна также разворачивается в начале переходной орбиты к Луне. [9] [23] [24] [21] [25] [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 . [26]
Большая параболическая антенна обеспечивает 10 одновременно используемых каналов Х-диапазона для радиопередачи до Луны и 10 каналов для связи до спутника, а также возможность связи в дециметровом диапазоне волн. В обратном направлении данные телеметрии и полезной нагрузки от роботов могут передаваться вверх со скоростью 50 Кбит/с при использовании всенаправленной антенны и на скорости 5 Мбит/с при использовании параболической антенны. Затем сигналы демодулируются и декодируются на спутнике. [6]
Диапазон K a . используется для передачи данных полезной нагрузки на наземные станции Китайской академии наук как с поверхностных зондов на Луне, так и с самого спутника При квадратурной фазовой манипуляции, шифровании с кодом проверки четности низкой плотности бегущей волны и усилителем на лампе с выходной мощностью 55 Вт скорость передачи данных составляет в среднем 100 Мбит/с. Используемая антенна представляет собой небольшую параболическую антенну диаметром 0,6 м на карданном подвесе, которая крепится со стороны надира спутниковой шины на откидном кронштейне, позволяющем ей выступать над большой параболической антенной. [9] [22]
Телеметрия и управление спутником обычно осуществляются в S-диапазоне имеется всенаправленная антенна S-диапазона в фокусе небольшой параболической антенны K - диапазона , для чего в дополнение к приемопередатчику . Скорость передачи данных команд с Земли на спутник составляет 2000 бит/с, данные телеметрии передаются со спутника на Землю со скоростью 4096 бит/с. Это в два раза быстрее, чем первый Queqiao. Положение определяется с использованием комбинации так называемой унифицированной технологии S-диапазона (USB), где расстояние и скорость спутника рассчитываются на основе доплеровского сдвига несущей волны для телеметрических сигналов с длинной базой , и интерферометрии . где подключенные радиотелескопы используют китайскую сеть VLBI для определения точного углового положения . [22]
Системы поочередно резервируются. В случае отказа системы S-диапазона сигналы телеметрии и управления могут передаваться также через диапазон К а , а если сигналы диапазона К а подвергаются сильному затуханию каплями воды Земли в атмосфере во время в жаркое и влажное время года полезные данные также могут передаваться через S-диапазон, но только со скоростью передачи данных максимум 6 Мбит/с. Подобно спутниковой навигационной системе, время прибытия , т. е. измерение времени прохождения сигналов между партнерами, участвующими в связи, используется для определения их положения на орбите или на поверхности Луны с высокой точностью. [8]
Научная полезная нагрузка
[ редактировать ]На космическом корабле имеется три научных груза: [27] [28]
- Сетчатый сканер энергетических нейтральных атомов (GENA): нейтральных детектор частиц атомов для наблюдения за земной магнитосферой , особенно хвостом магнитосферы . [27] [28]
- экстремального ультрафиолета Камера (EUC) . [27] [28]
- на лунной орбите Эксперимент VLBI : планируется использовать антенну диаметром 4,2 м в качестве радиотелескопа Луны в течение четырех часов, которые спутник проводит над северным полюсом на каждом витке. Спутник будет использоваться совместно с наземными телескопами с длинной базой для интерферометрии с базой 400 000 км. Цель состоит не только в определении положения и состава радиоисточников за пределами Млечного Пути , но и в составе китайской сети дальнего космоса , то есть положения космических кораблей, таких как астероидный зонд « Тяньвэнь-2» . Для использования в качестве радиотелескопа охлаждаемый приемник X-диапазона на диапазон частот 8–9 ГГц с шумовой температурой менее 50 К и четырьмя выбираемыми полосами пропускания (64, 128, 256 и 512 МГц на антенне установлен ). Чтобы иметь возможность точно определить разницу во времени прохождения спутника и наземного радиотелескопа для заданного сигнала и таким образом вычислить положение радиоисточника или космического корабля (положение самого спутника можно определить с точностью 30 м), спутник имеет атомные часы с максимальным отклонением 10–12 в секунду или 10–14 в сутки. Приемник и часы вместе имеют массу 45 кг (99 фунтов) и среднюю потребляемую мощность 220 Вт. [27] [28]
Миссия
[ редактировать ]Queqiao-2 был запущен 20 марта 2024 года в 00:31 UTC ракетой Long March 8 с космодрома Вэньчан . [29] [30] поддержка китайской миссии «Чанъэ-6» в 2024 году, а также будущих 7-й и 8-й лунных миссий, запланированных на 2026 и 2028 годы соответственно. [31] [32] Модернизированный «Цюэцяо-2» вышел на лунную орбиту 24 марта 2024 года в 16:46 UTC . [33] где он, как ожидается, будет работать в течение 8–10 лет и будет использовать эллиптическую замороженную орбиту размером 200 км × 16 000 км с наклонением 62,4 °, [3] вместо L 2 гало-орбиты . [34] [35]
Первоначальная миссия «Цюэцяо-2» заключалась в обеспечении поддержки ретрансляционной связи для «Чанъэ-6». После того, как «Чанъэ-6» завершил свою миссию, он скорректировал свою орбиту, чтобы предоставлять услуги «Чанъэ-7», «Чанъэ-8» и последующим лунным спутникам. исследовательские миссии. В будущем «Цюэцяо-2» также будет работать с «Чанъэ-7» и «Чанъэ-8» над строительством Международной лунной исследовательской станции . [8]
Queqiao-2 также оснащен двумя меньшими спутниками связи Лаборатории исследования глубокого космоса , Tiandu-1 и Tiandu-2 , для проверки технических характеристик лунной связи и навигации группировки на основе технологии Queqiao. После запуска два спутника вышли на лунную орбиту 24 марта 2024 года в 17:43 UTC и вышли на большую эллиптическую орбиту вокруг Луны (оба были прикреплены друг к другу и разошлись на лунной орбите 3 апреля 2024 года). [36] [33] Оба оснащены средствами связи: первый имеет лазерный пассивный ретрорефлектор и космический маршрутизатор, а другой — навигационные устройства. [37] спутник-Земля На большой эллиптической орбите вокруг Луны лазерная локация представляет собой межспутниковую микроволновую локацию, которая должна осуществляться этими спутниками с помощью высокоточной технологии определения лунной орбиты . [38] [8] [39]
12 апреля 2024 года CNSA объявило, что «Цюэцяо-2» успешно завершил орбитальные испытания связи с «Чанъэ-4» на обратной стороне Луны и зондом «Чанъэ-6», еще находясь на земле. Спутник вышел на целевую эллиптическую орбиту 2 апреля после коррекции на полпути, окололунного торможения и орбитального маневра вокруг Луны. Он облегчает связь между земными и лунными зондами, сигнализируя о приверженности Китая исследованию космоса и международному сотрудничеству. [40]
Сравнение спутников-ретрансляторов
[ редактировать ]Вот сравнение некоторых ключевых отличий двух лунных спутников-ретрансляторов: [1] [9] [10] [11] [12] [3] [4]
| Кецяо | Кецяо 2 | |
|---|---|---|
| Автобус | КАСТ 100 | КАСТ 2000 |
| Масса | 449 кг (990 фунтов) | 1200 кг (2600 фунтов) |
| Источник питания | 4 солнечные панели общей мощностью 800 Вт | 4 солнечные панели общей мощностью 1350 Вт |
| аккумулятор | 45 Ач | 135 Ач |
| Орбита | Земля-Луна L 2 Гало Орбита на расстоянии 65 000 км от Луны | Эллиптическая орбита вокруг спутника 200 × 16 000 км под углом 62,4 °. |
| орбитальный период | 14 дней | 24 часа |
| Прямая видимость поверхности зонды | всегда | каждые 20 в течение 24 часов |
| Количество поверхностных зондов контролируемый | 2 | 10 |
| Антенна | Параболическая антенна Х-диапазона 4,2 м Спиральная антенна S-диапазона | Параболическая антенна Х-диапазона 4,2 м 4 всенаправленные антенны S-диапазона Всенаправленная антенна УВЧ Параболическая антенна K a -диапазона 0,6 м |
| Спутник на поверхность Луны зондирует связь | X-диапазон 125 бит/с | X-диапазон 1 кбит/с |
| Спутник на поверхность Луны зондирует связь | X-диапазон 555 кбит/с | X-диапазон 5 Мбит/с |
| Спутник туда и обратно Земная связь | S-диапазон 4 Мбит/с | K a -диапазон 100 Мбит/с |
| Начало работы | 2018 | 2024 |
| Конец операции | 2026 г. (ожидается) | 2034 г. (ожидается) |
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и 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 «Китай запустил спутник-ретранслятор Queqiao-2 для поддержки лунных миссий» . Spacenews.com . 19 марта 2024 г. Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Лихуа Чжан (20 марта 2024 г.). «Над луной цветут мечты». Дополненная реальность + технология генерации искусственного интеллекта раскрывают весь процесс запуска Queqiao-2» (на упрощенном китайском языке). CCTV . Проверено 23 марта 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Чжоу Вэньян, Гао Шань, Лю Дэчэн, Чжан Сянъюй, Ма Цзинань, Юй Дэнюнь (2020). «Проектирование орбиты для обнаружения полярности Луны» (PDF) . Журнал исследований глубокого космоса 7 ( 3): 250.
- ^ «Спутник-ретранслятор Queqiao-2 успешно осуществил околомесячное торможение и успешно вышел на лунную орбиту» (на упрощенном китайском языке) 25 марта 2024 г. Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с "Weibo" . m.weibo.cn Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ «成功！» . Официальная платформа аккаунтов Weixin . Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Лихуа, Чжан (2 марта 2024 г.). «Развитие и перспективы китайского лунного спутника-ретранслятора» . ПРОСТРАНСТВО: НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ .
- ^ Jump up to: а б с д и 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 .
- ^ Jump up to: а б «Чанъэ-6 может быть запущен в мае следующего года для доставки образцов с обратной стороны Луны | Lianhe Zaobao» . www.zaobao.com.sg (на упрощенном китайском языке) Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с «Система посетителей Сина» . паспорт.weibo.com . Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ «Спутник-ретранслятор Queqiao-2 планируется запустить в следующем году — газета Science and Technology Daily Digital» . 2024 Проверено 20 марта г.
- ^ «Объявление о возможностях загрузки миссии Чанъэ-7» . www.cnsa.gov.cn Проверено 20 марта 2024 г. .
- ^ Jump up to: а б с «Национальное космическое управление: Queqiao 2 будет запущен в первой половине 2024 года — Синьхуанет» www.news.cn Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ «Конструкция «Чанъэ-7» снова изменилась. Чтобы нести луноход ОАЭ, звезду-ретранслятор выдавили? _Tencent News» . new.qq.com Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ "Weibo" . m.weibo.cn Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ Лей, ЛИУ; Цзяньфэн, Калифорния О.; Сунцзе, Ху; Геши, Тан (2015). «Поддержание орбиты реле относительно точек коллинеарной либерации Земли и Луны» (PDF) . Журнал исследования глубокого космоса (на китайском языке). 2 (4): 318–324. дои : 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.04.004 . ISSN 2096-9287 .
- ^ Чжоу Вэньян; Лю Дэчэн; Ма Цзинань; Юй Дэнъюнь (2020). 248–254 : Журнал исследования глубокого космоса ( языке) на . китайском : 10.15982/ . ISSN 2096-9287 j.issn.2095-7777.2020.20191109004
- ^ «Китайская академия космических технологий» . www.cast.cn. Проверено 20 марта 2024 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 .
- ^ Jump up to: а б с Джонс, Эндрю (17 октября 2023 г.). «Китай запустит спутник-ретранслятор «Цюэцяо-2» на Луну в начале 2024 года» . Космические новости . Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ 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.
- ^ 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». из оригинала 27 мая 2018 . г. Архивировано
- ^ Jump up to: а б с д «Китайская сеть исследования Луны и дальнего космоса — уведомления и объявления» www.clep.org.cn Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с д «НАСА — NSSDCA — Космический корабль — Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ «Китай запустил спутник-ретранслятор Queqiao-2 для поддержки лунных миссий» . Space.com . Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ «Китай успешно запустил спутник-ретранслятор Queqiao-2 — Синьхуанет» hq.news.cn Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ «Четвертая фаза спутника-ретранслятора проекта исследования Луны прибыла в Вэньчан, Хайнань — Синьхуанет» www.news.cn Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ «Спутник-ретранслятор Queqiao-2 и ракета в сборе транспортируются вертикально в зону запуска — Синьхуанет» www.news.cn Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Джонс, Эндрю (25 марта 2024 г.). «Китайский спутник-ретранслятор «Цюэцяо-2» вышел на лунную орбиту» . Космические новости . Проверено 26 марта 2024 г.
- ^ Джонс, Эндрю (23 января 2023 г.). «Китай в следующем году запустит спутник-ретранслятор для поддержки миссий по высадке на Луну» . Космические новости .
- ^ «Цюэцяо 2» . Space.skyrocket.de . 12 марта 2024 г.
- ^ «Веха проекта исследования Луны: спутник Tiandu-2 успешно применил микродвигательную систему на холодном воздухе» . Официальная платформа отчетов Weixin Получено 4 апреля 2024 г.
- ^ «Китай запускает спутник-ретранслятор, чтобы обеспечить связь с обратной стороной Луны» . Южно-Китайская Морнинг Пост . 20 марта 2024 г. Проверено 20 марта 2024 г.
- ^ Джонс, Эндрю (10 мая 2023 г.). «Китай запустит на Луну спутник-ретранслятор связи в начале 2024 года» . Space.com .
- ^ «Китай запустит спутники для исследования Луны «Тианду-1» и «Тианду-2», сообщает Синьхуанет Источник . : 20 марта 2024 г.
- ^ «Китайский запуск спутника-ретранслятора Queqiao-2 для миссии по исследованию Луны прошел успешно» . Рейтер . Проверено 12 апреля 2024 г.
2024 год в космосе |
|---|
