المزيد عن: القمر الصناعي الصيني للاتصالات القمرية

تحديث: 6 أغسطس 2023
المزيد عن: القمر الصناعي الصيني للاتصالات القمرية

هناك حاجة لأن المسبار يقع على جزء من القمر ليس له خط رؤية مباشر مع الأرض ، وقد تم وضع كويكياو في مدار حول نقطة لاغرانج الثانية في نظام الأرض والقمر.

نقاط لاغرانج هي مصادفات جاذبية حول جسمين يدوران حول أحدهما الآخر ، حيث يمكن لجسم صغير ثالث أن "يحوم" بالنسبة إلى الجسمين الآخرين.

جانبا ، نقطتا لاغرانج L4 و L4 حميدة من الناحية الجاذبية بحيث تتجمع الأجسام الفضائية العشوائية هناك.

يستخدم Queqiao النقطة L2 ، وهي نقطة تقع خارج الجسم الأصغر - القمر في هذه الحالة ، على محور الأرض والقمر ، ويسمى EML2.

عند نقطة L2 ، يجلس الجسم بشكل فعال على ذروة الجاذبية وسوف ينجرف تدريجياً بعيدًا إذا تُرك لأجهزته الخاصة ، لذلك هناك حاجة إلى بعض الوقود للحفاظ على المحطة.

من الممكن أن تدور حول L2 ، مرة أخرى مع بعض عمليات حفظ المحطة ، وهذا ما يفعله Queqiao ، في مدار يمكنه رؤية ما وراء القمر وعلى الأرض.

اختار المصممون مدارًا يتراوح بين 47,000 و 79,000 كيلومترًا من القمر ، ويستغرق 14 يومًا - مدارًا يوفر تغطية مستمرة بقمر صناعي واحد على حساب المسافات الطويلة.

يعمل الارتباط من وإلى المسبار والهبوط على سطح القمر في النطاق X (7-8 جيجا هرتز). لتخفيف عبء طاقة الاتصال على المسبار والمركبة الجوالة ، تم تجهيز القمر الصناعي بهوائي مكافئ عالي الكسب (44 ديسيبل) 4.2 م.

يقوم مضخمان بقوة 20 واط بتغذية الطبق من خلال ثنائي الإرسال وثلاثة أجهزة استقبال تسترد إشارات المسبار والعربة الجوالة من خلال مفتاح المصفوفة.

تستخدم جميع الاتصالات: بيانات القياس عن بعد والتحكم والعلوم نفس الرابط.

تعمل اتصالات القمر الصناعي في النطاق S (2-4 جيجا هرتز) من خلال هوائي حلزوني (6dBi كسب ± 32 درجة شعاع) ، يغذيه زوج من مكبرات الصوت 43W.

للنسخ الاحتياطي ، هناك خيار لاستخدام النطاق X عبر الطبق لوصلة الأرض.

يتم استخدام إعادة التوجيه التجديدي في Queqiao ، بدلاً من إعادة التوجيه الشفافة ("الأنابيب المنحنية") ، لتوفير كسب إضافي من الأرض إلى القمر - ما يصل إلى ~ 7 ديسيبل متاح من خلال الترميز. يتم توفير تخزين البيانات على القمر الصناعي للأوقات التي لا تكون فيها محطة أرضية مرئية.

ويستند Queqiao على منصة القمر الصناعي الصغيرة CAST100 التابعة لشركة DFH. توفر الخلايا الشمسية GaAs ثلاثية الوصلات ما يصل إلى 780 واط ، والتي يمكن تخزينها في بطارية ليثيوم أيون بقدرة 45 أمبير.

ورقة مراجعة: `` تطور وآفاق القمر الصيني المرحل قمر صناعي للاتصالات نُشر في مجلة Space: Science & تكنولوجيا يعطي لمحة عامة عن المدار، وتحقيق المدار ونظام الاتصالات.

تناقش الورقة أيضًا خيارات الارتباط لبعثات الجانب البعيد والقطب القمري المستقبلية - بما في ذلك تحديات مهمة إلى أكبر فوهة للقطب الجنوبي والتي من المحتمل أن تحتاج إلى أقمار صناعية متعددة الترحيل للحفاظ على اتصال مستمر.

وفقًا للدكتور ليهوا تشانغ ، مؤلف الورقة البحثية وكبير مصممي القمر الصناعي في مدينة كويكياو ، "يجب إنشاء بنية تحتية مستدامة للاتصالات والملاحة لإفادة جميع البعثات القمرية بدلاً من التعامل مع كل مهمة بشكل مستقل". "يجب أن تتبنى هذه البنية التحتية بنية مفتوحة وقابلة للتوسيع وتوفر خدمات اتصالات مرنة وقابلة للتشغيل البيني وقابلة للدعم المتبادل ومتوافقة ، والتي تعد ضرورية لنجاح استكشافات القمر في المستقبل."

من بين اقتراحاته التحول إلى الترددات الراديوية في النطاق Ka أو الاتصالات الضوئية لزيادة عرض النطاق الترددي على سطح القمر.