中国日报12月8日电(记者 赵磊)11月,我国“天问一号”与欧空局“火星快车”任务团队合作开展了“祝融号”火星车与“火星快车”轨道器在轨中继通信试验,取得圆满成功。中国航天科技集团有限公司五院西安分院为“祝融号”火星车研制的UHF频段通信子系统在这次对接中发挥了核心作用。
此次太空“握手”前,西安分院UHF频段通信子系统研制团队同总体单位及欧空局“火星快车”研制团队进行了充分沟通,并多次召开视频会议进行技术细节的讨论。
除此之外,西安分院研制团队密切配合总体单位编写了在轨测试大纲和测试细则,并仔细核实在轨上注指令,确保“祝融号”火星车在通信弧段开始前将各项参数配置至相应状态。在约定时刻,由“祝融号”向“火星快车”发送数据,通信距离约4000千米,通信时长10分钟。“火星快车”接收数据后转发给欧空局所属深空测控站,测控站接收后发送给欧洲空间操作中心,该中心再转发至北京航天飞行控制中心,由中方技术团队解译后,判读数据的正确性。
西安分院研制的UHF频段通信子系统由中继天线、穿舱电缆和收发信机组成。大家可能好奇,“祝融号”火星车与“火星快车”环绕器作为两个不同国家的火星探测器,他们发出的信号是如何进行自主通信的呢?
西安分院天问一号测控数传分系统副主任设计师田嘉为我们解答了这一疑惑。原来,这次对接得以成功是依靠两个探测器均采用国际通用协议。通过这项协议可实现在临近空间范围内的全自主、高可靠、高效率及自适应的智能化信息传输。
为了完成这一具有高复杂度的协议,研制团队不断地对协议设计方案进行优化迭代,依次突破了全自主、高可靠、高吞吐率协议集成等多项关键技术,并采用架构统型的思想对协议进行了高效的集成。
除此之外,火星探测任务对轻小型化有着极为严苛的要求。西安分院研制的UHF频段通信子系统颠覆了传统的以功能维度为单机分类的设计方法,而是基于统一物理架构,将电源、数字处理、收发通道、频综、固态功率放大器和微波无源网络进行高集成化设计,并通过多种设计方法共同实现了系统级与单机级的极限优化。
本次对接任务圆满成功为我国开展火星探测国际合作成功迈出了第一步。后续,西安分院UHF频段通信子系统研制团队将继续与总体单位及欧空局密切配合,共享航天技术,促进全球科技的合作与发展。
( 赵磊)