我国天问二号探测器于西昌卫星发射场顺利升空,正式踏上了其雄心勃勃的行星探测征途。此次发射不仅标志着我国深空探测技术的又一重大突破,也预示着我国航天史上的新篇章。
与先前造访火星的天问一号相比,天问二号任务更为复杂且雄心勃勃。它旨在通过单次发射,实现对近地小行星2016HO3的伴飞、取样返回,以及对主带彗星311P的伴飞探测。整个任务周期预计长达9年半,这将是我国航天史上持续时间最长的一次深空探测任务。小行星2016HO3,被誉为地球的“准卫星”,在地球轨道附近稳定运行,而主带彗星311P则位于火星和木星之间的小行星带中。
在天问二号的探测之旅中,每一步都充满了挑战。从发射、转移、伴飞到着陆、返回,每一个环节都需要精确无误。在这个过程中,位于成都的中国电子科技集团公司第十研究所(简称“中国电科十所”)发挥了至关重要的作用,为航天器的安全保驾护航。
作为中国航天测控通信系统的关键力量,中国电科十所在天问二号任务中再次展现了其强大的技术实力。在发射阶段,由该所牵头研制的陆海天基测控通信系统,构建了新一代综合化测控体系,确保了航天器与地面的稳定联系。这一系统就像航天器的“生命线”,对航天器进行轨道测量、遥测遥控和数据传输。
当探测器成功入轨后,佳木斯66米深空测控站成为了任务中的核心测控站点。这一站点在嫦娥系列任务和天问一号任务中都发挥了重要作用,此次再次承担起关键角色。与其他陆海测控站协同工作,佳木斯66米深空测控站为天问二号提供了精准的轨道和导航控制,确保了航天器能够顺利完成各种动作,如调整姿态、轨道修正、点火制动等。
为了满足天问二号任务的高要求,中国电科十所团队在测控站的设计上进行了多项创新。他们采用了66米口径的巨型抛物面天线和多项关键技术,确保了天线的增益和指向精度。同时,在接收链路设计中采用了超低温冷却的放大器,降低了噪声,提升了信噪比。团队还升级了基带信号处理设备,实现了对信号的稳定跟踪解调和高编码增益信道译码处理。
在天问二号任务中,测控设备的稳定性至关重要。由于伴飞时间长达7个月,对测控设备的持续工作能力提出了更高要求。同时,任务操作复杂,包括降落、取样、返回等环节,对地面通信系统的性能也提出了更高要求。中国电科十所团队通过运用一系列先进的信号与信息处理技术,确保了地面系统能够实时接收到数据,并向探测器发送指令。
天问二号任务还采用了不同于以往的测距体制。这一测距能力适用于深空远距离测控场景,能够充分利用信号功率,降低距离捕获时间。这一技术在前期的星地对接试验中得到了充分验证,确保了其在正式任务中的可靠性。
为了确保任务的顺利实施,中国电科十所团队在任务开始前进行了大量的准备工作。他们配合测控通信系统与探测器进行了星地正样对接试验,确认了地面测控通信系统与探测器之间信号接口的匹配性。同时,团队还持续检查地面系统和设备状态,制定了应急处理预案。
作为发射任务中的“老面孔”,中国电科十所研制的外安设备、T0控制台和时统设备在此次任务中同样表现出色。T0控制台作为发射中心控制发射点火的关键设备,确保了发射过程的精确控制。而时统系统则以3000年不差1秒的精度,为分散在各地的用户设备提供了精准的时间同步。
长征三号乙遥一一〇运载火箭上,中国电科十所研制的应答机与地面系统协同工作,完成了火箭飞行的测速、定位,确保了运载火箭的安全飞行。这些设备和技术共同构成了我国航天测控通信系统的坚实基石,为天问二号的成功发射和探测任务提供了有力保障。