年是航天大年,因为在7月份中旬迎来了火星“窗口期”,此时火星与地球的距离最近,距离大约为万公里,是发射火星探测器的最佳时期,因此中国的“天问一号”和美国的“毅力号”相继发射,目标火星,任务探索火星。
这是中国首次进行火星探索,同时也是世界上首次一次性完成绕、落、巡三个任务的国家。如今,天问一号已经完成了第一个任务,并且在前段时间成功地进入了火星的轨道,开始进行第二个任务,再过不久就到了最佳的降落时间。
如果天问一号能按照人们希望的那样成功降落在火星表面,便意味着中国在航天探索领域上又画上伟大的一笔,具有划时代的意义。当然,每个国家发射的探测器不同,降落的区域不同,执行的任务也不同,我们不能拿来对比,反正都是具有很大价值的。
目前,大家预测的降落时间为5月份,不过更为具体的时间还需要等待公告,但相信不会偏差太远。面对即将到来的5月份,相比很多人都是非常激动了。
不过,就在大家等待天问一号降落火星表面的公告时,美国却发表了一份公告,对这次降落表示担忧。公告显示,火星上检测到了“信号”影响的干扰,可能对这次行动带来影响。
信号干扰会带来什么后果
正常情况下,探测器在太空中运行,与地面保持沟通,就是依靠信号传播,发射一种我们能够接收到了频段。如果有其他的信号相互影响、干扰的话,会使得探测器的数据准确度、相位差等出现误差。
如果天问一号在降落过程时,在向地面传播信号时被其他火星周围的探测器信号干扰,可能会出现我们接收的信号有误差,导致我们接收的信号其实是天问一号以及其他探测器的结合信号。哪怕只是细微的变化,都有可能导致降落失败。而且在太空中有很多复杂的信号频段,有时候我们也会一起收集到,增加了工作难度。
这同样说明太空中的探测器越多,影响就越大,信号干扰就越可能发生。一旦发生了干扰事件就会耽误我们的探索节奏,甚至会出现探测器坠毁的结果,这无疑是一次巨大的打击。要知道,在年,中国就经历了多次火箭发射失败的事件。所幸的是,从美国发出的报告来看,此次干扰并不是来自于他国的探测器,源头出自于美国自己发射的探测器。
“毅力号”在向地面回传数据的时候,发现其中夹杂着不属于“毅力号”的东西,非常奇怪,不过好在最后并没有出现什么意外,并且也已经证实是来自己另外的探测器的信号干扰。由此可见,探测器在信号传输方面确确实实会遇到很多困难。那么中国的“天文一号”是否也会出现同样的问题呢?还能不能顺利降落在火星表面?
“严丝合缝”的天问一号,“守望相助”的信号基地
刘庆会表示:“天问一号发出的信号很强,而且接收信号的带宽可调节,有效避免了其他探测器发出的信号进入我们的接收频段,所以被其他探测器信号干扰的可能很小”。
天问一号自身携带的大功率行波管放大器以及大口径可驱动的定向天线,这些设备都是保证于地球进行畅通通信的重要“武器”,也大大提高了通信的稳定性,有效防止了其他探测器信号的干扰。
更重要的还是与其配套的地面设备——甚长基线干涉测量(VLBI)测轨分系统。VLBI在天文一号的旅程中起着至关重要的作用,是测定轨的重要手段。VLBI的应用很广泛,尤其是在探测器巡视阶段、如火星轨道阶段、降落阶段。
VLBI的技术原理是很复杂,简单地说,就是它通过四个不同位置的天文台点,利用该项技术,从而获得探测器的角度数据,精准度能够精确到1.5°的百万分之一,而且如果各个天文台之间的距离越远,那么获得精确度就越高。
为了提高精确度,我们便将这四个站点设在了上海佘山、北京密云、乌鲁木齐南山、昆明凤凰山和上海天文台。各个站点负责接收测量自己范围内的数据,然后汇集到处理中心,由处理中心统一发送给北京的控制中心,相互配合。
正是有了这样的技术和设备,因此我们并不用担心天问一号会和毅力号一样被其他探测器信号干扰。
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