地球 人类离火星移民还有多远?( 二 )
在距离地球约3亿公里的轨道上准确指向地球,相当于要在2米开外瞄准绣花针孔,而且要在环绕器自身还在不断的飞行运动情况下,时刻保持住瞄准状态。
据中国航天科技集团八院GNC系统主任设计师聂钦博介绍,环绕器携带有2块太阳电池阵、1幅高增益数据传输天线、1幅对巡视器数据中继天线。在环绕器执行数据中继任务时,需要同时实现对巡视器、地球、太阳3个目标的高精度同步指向控制。
“这3个目标的高精度同步指向控制,绝对可以称得上是‘八面玲珑’了。”聂钦博说。
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通讯如果出现中断,是否有补救办法?
环绕器在环火飞行时与地球距离远,由于天线波束角有限,设计师们要在确保对天线指向高精度控制的同时,对可能发生的通讯链路中断做出预案。
“我们设计了一种通讯链路中断后的自主恢复策略。一旦发生通讯链路中断,探测器就会‘自主慢旋’,并在这一过程中,使天线扫到地球,进而恢复通讯链路。这一过程也是环绕器自主实现。” 中国航天科技集团八院软件设计师周誌元介绍道。
如今,环绕器在稳定环火飞行,成为着陆巡视器与地球之间的通信桥梁,完成数据中继任务后,它也将全力开启自己的环火遥感之旅。
环绕器进行中继通讯时,会有多长时间的延时?每个火星日几次传递信息的机会?
火星距离地球超3亿千米,最远达4亿千米,单向通讯时延超过15分钟,信号一去一回需要约半个小时。
中国航天科技集团八院总体副主任设计师谢攀介绍说,一个火星日内,环绕器可为火星车提供一次近火点中继通信和一次远火点中继通信,为后续的巡视探测任务提供指令上注和探测信息传输服务。
如何最大效率的利用近火的可见弧段进行通信?如何把远火更长时间的弧段利用起来?
近火弧段,每圈大概10分钟左右有效通信,每一圈传回来的火星车探测数据对于国内都是第一手的珍贵科学数据,针对这宝贵的10分钟,如何高效率地利用信道传输更多的火星探测数据成为了系统设计的重点。
中国航天科技集团八院测控数传设计师王民建介绍,在近火信道较好的情况下,采用全双工的通信模式,即双向同时通信,双方可以同时发送和接收信息的信息。
全双工状态中,两器UHF(特高频)通信机均可作为握手发起方,由发起方设置对方的工作参数,在数据的收发过程中,对每帧数据均进行响应,当信道参数发生变化时,发起方和响应方均可发起信道参数变更的申请,比如通信过程中进行码速率自适应切换时,若一方根据信噪比估算后进行了码速率切换,其将通知另一方进行相应调整,从而保障了整个信道的高可靠通信。
在远火情况下,为了尽可能高效率的利用弧段,设计了X中继模式,可以实现返向数据的高效率传输。
未来两年,环绕器将做些什么?
环绕器上搭载7种有效载荷,未来将对火星表面及其次表层开展科学探测,完成火星全球遥感探测任务。
“天问一号”举世瞩目,但在专业人士的眼中,它仍好比一个蹒跚学步的孩子,在浩瀚宇宙飞行中尝试着自己观察、思考与行动,如今只是成功地完成了飞抵火星的第一步。
中国航天科技集团八院GNC系统产品保证师刘宇表示,“路漫漫其修远兮”,中国航天科技集团八院控制所火星探测GNC团队仍在不断探索新技术,让深空探测飞行控制能够更敏锐、更聪明、更可靠地面对宇宙更深处的未知世界。
人类登陆火星甚至火星移民的计划何时能实现?
探测器登陆火星,人类何时能够实现登陆乃至探索移民火星的可能性?——这个问题可能是最受普罗大众关心的话题之一了。
火星探测任务总设计师张荣桥在接受央视采访时谈到,对于火星移民这件事,一定要科学地看。
他认为谈火星移民工程是不科学的,如果我们有改造火星的能力,是不是可以花点时间精力把我们的地球打理得更好。火星的环境跟地球相比差得远,人类赖以生存的氧气没有,温度跟地球相比更为恶劣,人的生存最基本的条件难以保证。
来源 | 新闻晨报·周到APP 采访人员 庞菁涵
【 地球|人类离火星移民还有多远?】来源:新闻晨报
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