Equipos de serie de control y medición del espacio profundo: "amplificador" de señal a 400 millones de kilómetros de distancia
Para recibir señales claras y precisas a decenas de millones de kilómetros de distancia, el sistema de medición y control juega un papel importante.
“Durante toda la misión, el sistema de medición y control es el principal responsable de completar las tareas de determinación de la órbita, monitoreo del estado y control de vuelo de cada fase de vuelo de la sonda, y controlar el funcionamiento de la patrulla de aterrizaje durante toda la misión. Los expertos en tecnología electrónica de China dijeron que, en comparación con la órbita terrestre baja, la distancia de trabajo más larga de esta misión alcanza los 400 millones de kilómetros, lo que impone requisitos más nuevos, más altos y más estrictos al sistema de medición y control.
China Electronics Technology ha desarrollado la experiencia acumulada por las comunicaciones TTC en lanzamientos espaciales anteriores y ha equipado una serie de equipos TTC para acompañar a la sonda a Marte en la determinación de la órbita en el vasto "mar de estrellas".
La estación de control y medición del espacio profundo Jiamusi es un "todoterreno" que captura y envía señales con precisión. Como principal equipo de prueba del sistema TTC, la estación TTC de espacio profundo Jiamusi es la primera estación TTC de espacio profundo con antena de apertura ultragrande de China y puede proporcionar soporte de comunicación TTC para la segunda y tercera fase de la exploración lunar, la exploración de Marte y la exploración de Marte. posteriores misiones de exploración del espacio profundo.
Como unidad general de la estación TTC de espacio profundo Jiamusi, China Electronics Technology ha llevado a cabo una transformación adaptativa para mejorar el rendimiento de la estación TTC de espacio profundo Jiamusi. "En esta misión de exploración de Marte, la distancia máxima alcanzó los 65,438 mil millones de kilómetros, lo que significa que la señal de enlace descendente emitida por la sonda de Marte era extremadamente débil cuando llegó a la Tierra. Cómo capturar señales precisas es crucial para la Observación y Control del Espacio Profundo de Jiamusi Estación "Extremadamente importante". Du Dan, diseñador jefe de China Electronics, dijo que la estación de control y medición del espacio profundo Jiamusi está equipada con un receptor superconductor de baja temperatura y una antena de gran diámetro de 66 metros, que es como una antena altamente sensible. "estetoscopio" y es responsable de buscar ruido en el espacio exterior y capturar señales del detector, demodular varios parámetros como la fuente de alimentación del detector, la temperatura, el estado de funcionamiento del instrumento, los datos de pruebas científicas, etc. Cuando la sonda llega a Marte, la estación TTC de espacio profundo Jiamusi equipada con un amplificador de potencia ultra alta de onda continua de 10 kw es como un "control remoto" con una distancia de trabajo muy larga, que envía comandos terrestres al satélite para realizar el cambio de órbita del sonda y apertura de la vela solar, aterrizaje suave del vehículo de aterrizaje, control de instrumentos de prueba, etc. Además, la Estación de Control y Medición del Espacio Profundo Jiamusi también puede desempeñar el papel de una "autopista de datos" para realizar la transmisión de. imágenes y otros datos, y recibir y demodular los datos de imágenes de la superficie marciana capturados por el vehículo de aterrizaje.
La antena totalmente móvil de un solo orificio más grande de Asia, un “transceptor” de alta calidad y confiabilidad. "Todos sabemos que la distancia máxima de un incendio es aproximadamente 1.000 veces la distancia de la Tierra a la Luna. La atenuación de la señal transmitida es proporcional al cuadrado de la distancia. Las señales con la misma potencia de transmisión serán muy débiles cuando llegan a la tierra. Aumentar el calibre de la antena receptora terrestre, es decir, el área de recepción, es la forma básica de mejorar la relación señal-ruido ", dijeron expertos del Instituto de Información de Redes de Energía Eléctrica de China. Para recibir los datos de la señal débil del primer proyecto de exploración de Marte de mi país a 400 millones de kilómetros de distancia, el Ministerio de Energía Eléctrica de China emprendió la construcción de un sistema receptor de alto rendimiento de 70 metros. La antena (GRAS-4) se convertirá en el sistema receptor de alto rendimiento más grande de Asia. -Diámetro de antena completamente activa una vez finalizada. Puede mejorar en gran medida las capacidades de recepción de datos de enlace descendente de exploración del espacio profundo de mi país, mejorar la eficiencia de la antena al tiempo que reduce el ruido del sistema y mejora las capacidades antiinterferencias. Tiene las funciones de recibir de manera estable señales de datos artificiales débiles y detectar ondas electromagnéticas extremadamente débiles irradiadas por objetos naturales en el universo, proporcionando una base sólida para completar la primera misión de exploración a Marte de mi país y las posteriores misiones de exploración del espacio profundo.
Además, China Netcom también desarrolló e instaló un conjunto de antenas de exploración del espacio profundo de 35 metros, que también es el primer conjunto de antenas de exploración del espacio profundo de mi país. Consta de múltiples antenas de guía de ondas de haz de 35 metros. Puede establecer canales de radiofrecuencia altamente confiables y de alta calidad entre los detectores terrestres y interestelares para completar las tareas de recepción de datos, servir a los proyectos de exploración lunar y de Marte de nuestro país y ayudar a nuestro país en. espacio profundo. El campo de detección ha entrado en las filas avanzadas del mundo.
El equipo amplificador de alta potencia es el "control remoto" de la ruta operativa "Tianwen-1".
Para completar el ajuste de actitud y órbita de Tianwen-1, es necesario transmitir señales desde la antena de gran diámetro al satélite. En este proceso, es necesario amplificar la potencia con un amplificador de alta potencia. Shan Xiuxu, gerente general e ingeniero senior de la División Aeroespacial del 27º Instituto de Defensa Eléctrica, dijo que el sistema TTC del espacio profundo tiene requisitos extremadamente altos para amplificadores de alta potencia, especialmente cuando la potencia de salida extrema de cada banda de frecuencia no tiene precedentes en Porcelana. Después de años de arduo trabajo, los miembros del equipo de 27 proyectos desarrollaron con éxito una serie de equipos amplificadores de alta potencia y ejecutaron con éxito muchas misiones específicas como Chang'e-2, Chang'e-3 y Chang'e-4.
En vista de las características específicas requeridas para esta misión de exploración a Marte, 27 equipos desarrollaron con éxito prototipos de amplificadores de potencia ultra alta y alta potencia en una determinada banda de frecuencia, logrando un funcionamiento continuo de potencia ultra alta en esta frecuencia. banda por primera vez en el campo de la medición y el control del espacio profundo. La capacidad de generar energía de las olas de manera estable sienta una base técnica sólida para el trabajo posterior.