เพิ่มเติมเกี่ยวกับ: ดาวเทียมสื่อสารทางจันทรคติของจีน

อัปเดต: 6 สิงหาคม 2023
เพิ่มเติมเกี่ยวกับ: ดาวเทียมสื่อสารทางจันทรคติของจีน

จำเป็นเพราะว่ายานลงจอดเป็นส่วนหนึ่งของดวงจันทร์ซึ่งไม่มีแนวสายตาตรงกับโลก Queqiao ถูกวางในวงโคจรรอบจุดลากรองจ์ที่สองในระบบ Earth-Moon

จุดลากรองจ์เป็นความบังเอิญของแรงโน้มถ่วงรอบๆ วัตถุสองชิ้นที่โคจรรอบกันและกัน โดยที่วัตถุขนาดเล็กที่สามสามารถ 'เลื่อน' เมื่อเทียบกับอีกสองวัตถุที่เหลือ

นอกเหนือจากนั้น คะแนนลากรองจ์ L4 และ L4 นั้นมีความโน้มถ่วงที่อ่อนโยนมากจนวัตถุอวกาศสุ่มรวมตัวกันที่นั่น

Queqiao ใช้ L2 ซึ่งเป็นจุดที่อยู่เหนือวัตถุขนาดเล็ก – ดวงจันทร์ในกรณีนี้ บนแกน Earth-Moon เรียกว่า EML2

ที่จุด L2 วัตถุจะนั่งบนยอดโน้มถ่วงอย่างมีประสิทธิภาพ และจะค่อยๆ เคลื่อนตัวออกไปหากปล่อยให้อยู่ในอุปกรณ์ของมันเอง ดังนั้นจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงเพื่อรักษาสถานี

เป็นไปได้ที่จะโคจรรอบ L2 อีกครั้งด้วยการรักษาสถานีและนั่นคือสิ่งที่ Queqiao ทำในวงโคจรที่สามารถมองผ่านดวงจันทร์และมายังโลกได้

นักออกแบบได้เลือกวงโคจรที่อยู่ระหว่าง 47,000 ถึง 79,000 กม. จากดวงจันทร์ และใช้เวลา 14 วัน ซึ่งเป็นวงโคจรที่ให้การครอบคลุมอย่างต่อเนื่องด้วยดาวเทียมดวงเดียวโดยเสียค่าใช้จ่ายในระยะทางไกล

ลิงค์ไปและกลับจากรถแลนด์โรเวอร์และแลนเดอร์บนพื้นผิวดวงจันทร์ทำงานในย่านความถี่ X (7-8GHz) เพื่อลดภาระด้านพลังงานในการสื่อสารของยานลงจอดและรถแลนด์โรเวอร์ ดาวเทียมจึงได้รับการติดตั้งเสาอากาศแบบพาราโบลากำลังขยายสูง (44dBi) 4.2 ม.

แอมพลิฟายเออร์ 20W สองตัวป้อนจานผ่านไดเพล็กเซอร์ และเครื่องรับสามตัวดึงสัญญาณแลนเดอร์และโรเวอร์ผ่านสวิตช์เมทริกซ์

การสื่อสารทั้งหมด: ข้อมูลทางไกล การควบคุม และวิทยาศาสตร์ใช้ลิงก์เดียวกัน

การสื่อสารจากดาวเทียมสู่โลกทำงานในแถบ S (2-4GHz) ผ่านเสาอากาศแบบเกลียว (ลำแสงรับ ±6° 32dBi) ที่ป้อนด้วยแอมพลิฟายเออร์ 43W คู่หนึ่ง

สำหรับการสำรองข้อมูล มีตัวเลือกให้ใช้ X band ผ่านจานสำหรับลิงก์ Earth

Regenerative forwarding ใช้กับ Queqiao มากกว่าการส่งต่อแบบโปร่งใส ('bent pipe') เพื่อให้ได้รับ Earth to Moon เพิ่มขึ้น - สูงสุด ~ 7dB สามารถใช้ได้ผ่านการเข้ารหัส มีการจัดเก็บข้อมูลบนดาวเทียมสำหรับเวลาที่มองไม่เห็นสถานี Earth

Queqiao ใช้แพลตฟอร์มดาวเทียมขนาดเล็ก CAST100 ของ DFH Satellite โซลาร์เซลล์ GaAs สามจุดแยกให้พลังงานสูงถึง 780W ซึ่งสามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่ Li-ion 45Ah

บทความทบทวน: 'การพัฒนาและโอกาสของจันทรคติจีน ถ่ายทอด ดาวเทียมสื่อสาร' ตีพิมพ์ใน Space: Science & เทคโนโลยี ให้ภาพรวมของวงโคจร การบรรลุวงโคจร และระบบสื่อสาร

บทความนี้ยังกล่าวถึงตัวเลือกการเชื่อมโยงสำหรับภารกิจด้านไกลและขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์ในอนาคต รวมถึงความท้าทายของภารกิจไปยังปล่องภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดของขั้วโลกใต้ ซึ่งน่าจะต้องใช้ดาวเทียมรีเลย์หลายตัวเพื่อรักษาการสื่อสารให้คงที่

ดร.หลี่หัว จาง ผู้เขียนรายงานและหัวหน้านักออกแบบของ DFH Satellite ของ Queqiao กล่าวว่า "ควรมีการจัดตั้งโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสารและการนำทางที่ยั่งยืนเพื่อประโยชน์ต่อภารกิจทางจันทรคติทั้งหมดมากกว่าที่จะจัดการกับแต่ละภารกิจอย่างอิสระ “โครงสร้างพื้นฐานนี้ควรใช้สถาปัตยกรรมแบบเปิดและขยายได้ และให้บริการการสื่อสารที่ยืดหยุ่น ทำงานร่วมกันได้ รองรับข้ามและเข้ากันได้ ซึ่งมีความสำคัญต่อความสำเร็จของการสำรวจดวงจันทร์ในอนาคต”

ท่ามกลางข้อเสนอแนะของเขากำลังเปลี่ยนไปใช้ Ka band RF หรือการสื่อสารด้วยแสงเพื่อเพิ่มแบนด์วิดธ์ไปยังพื้นผิวดวงจันทร์