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天舟一号将择机发射 新测控、新技术筑梦天宫

科普小知识2022-07-29 17:08:47
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昨天(18日),天舟一号的发射任务在整个地区进行了最后一次。结果表明,各系统组织指挥顺畅,技术状态正确,测试设备状况良好。联合训练的完成表明,该地区所有系统都具备执行发射任务的条件。

天舟一号将择机发射 新测控、新技术筑梦天宫

此次联合演习由文昌航天发射场组织实施,是除“点火发射”外,测试测控通信系统数量最多、最完整、最接近实战的综合模拟演习,也是发射前的最后一次联合演习。在培训之前,技术人员对整个火箭系统进行了气密检查,如填充管道和火箭体储罐,以确保密封没有泄漏。燃料箱被清洗,原始空气被液氮代替,液氮起到了清洁和预冷的作用。电力系统和电气系统都检查过了。

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在这次联合演习中,火箭、宇宙飞船、发射场、TT&C和通信系统都将参加。根据实际射击的要求,对整个系统和所有岗位进行指挥、操作和协调方面的培训。各参与系统组织严密,各级指挥人员密码准确,技术人员操作熟练,各系统之间紧密配合,确保各项工作有序进行。

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星空和“北斗”的新测控

如果宇宙飞船是在太空飞行的风筝,那么测量和控制系统就像控制连接风筝和地面的线。这一次,风筝是天舟一号。与以往不同的是,天舟一号飞船将开展大量新技术和新实验来验证我国未来的空间站。为了更精确地控制这个“风筝”,它首次被应用到“天基测控”技术中。这是什么样的技术?

航天科工五院天舟一号货船TT&C子系统副主任设计师朱克:“天基TT&C”系统是通过中继卫星传输实现TT&C与地面的通信。

天州一号飞船上的三个中继链路借助中国天林一号中继卫星建立了天基TT&C通信系统,实现了天州一号与天宫二号交会对接、推进剂补给等关键事件的全过程跟踪与控制。这不仅有助于及时监测在轨设备的状态,还减少了对陆地TT&C站和海洋勘测船的依赖,为中国后续空间站的长期运行开辟了一条经济高效的道路。

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航天科技五院天舟一号货船TT&C子系统副主任设计师朱克:该船装有中继终端设备。借助中国的中继卫星通信系统,实现了基于空间的TT&C通信系统,减少了对地面站的依赖。这样,TT&C的通信覆盖率将会扩大,从原来地面TT&C覆盖率的20%扩大到目前天基TT&C覆盖率的88%。

以中继卫星为主的天基TT&C系统的应用,除了建设TT&C地面站向天空和扩大覆盖范围外,还大大提高了航天器的通信速度。

航天科技五院天舟一号货船TT&C子系统副主任设计师朱克:我们原有的飞船下降速度相对较低,很多数据难以监控。我们必须在某个时候选择一些数据进行监控。现在我们的遥测速度提高了4倍。这更有利于监控这些数据,更全面地掌握飞船的工作状态,也更有利于我们的地面人员和掌握飞船在空中的状态。

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新技术空间进入100兆宽带时代

在2016年的“天宫二号”和“神舟十一号”任务中,宇航员景海鹏和陈东可以在他们30天的太空生活中实时观看“新闻联播”,收发电子邮件,并与家人进行视频通话。将来,宇航员还可以在太空发送微信和微博。这些都归功于应用于载人飞船的新技术——空间以太网通信技术。人们普遍认为太空中有互联网。不过,这一次天舟一号将实现天地一体化,使太空网络速度达到100兆宽带的水平,这将为未来宇航员在太空*使用互联网奠定基础。

天州一号航天器上的TT&C子系统根据不同的信号频率和用途分为七个环节。正是通过这些链接,航天器可以实现与地面TT&C系统和其他航天器的信息交互,如传输遥测数据、高清图像、语音等。落地。

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航天科工五院天舟一号货船TT&C子系统副主任设计师朱克:天舟一号采用了多种新的通信技术,包括网络接入技术、网络交换技术和高清图像传输技术。这些技术更有利于我们对天空中更多信息的地面观察,以及越来越精美的图片和更清晰的图像。

天舟一号是我国第一艘实现天地一体化的航天器。天地一体就是宇航员在太空中使用互联网,上网的感觉和在家一样。为了达到这个效果,研究人员在天州一号上安装了新开发的以太网交换机,相当于向太空中的航天器开放了100兆的宽带。

航天科技五院天舟一号货船TT&C子系统副主任设计师朱克:网络接入和网络数据交换实现了天地之间的数据交换和传输。目前,机舱与地面之间的网络通信速度可以达到100兆宽带的水平。宇航员在空中上网的速度和在地面上网的速度基本相同。

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更快的互联网接入速度不仅使未来宇航员的太空生活更加方便,还拓宽了地面接收航天器数据的途径。在天宫二号,我们可以通过安装在舱内的摄像机观察宇航员在太空中的工作和生活。现在天州一号上安装了四个摄像头。我们还可以看到机舱内外的情况。不同的是,这次我们可以看到高清图像。

航天科工五院天舟一号货船TT&C子系统副主任设计师朱克:与原图相比,我们的分辨率提高了5倍多,地面上看到的原图可能会有些模糊,看不清楚情况。将来,通过这个高清网络摄像头和我们的天地一体的通信网络,图像质量可以得到显著提高,观众可以在地面上看到更清晰、更详细的图像。

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