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天链系列中继卫星是干啥用的?一文了解

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天链系列中继卫星是干啥用的?一文了解
2021年7月6日23时53分,由中国航天科技集团五院通信导航部抓总研制的天链一号05星在西昌卫星发射中心成功发射。至此,我国第一代中继卫星5星连捷。 或许有人要问:天链系列中继卫星是干啥的?要回答这个问题,咱们先来回顾振奋人心的一幕。 2021年6月23日9时35分,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在北京航天飞行控制中心指控大厅,与正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波亲切通话。大屏幕上,航天员的视频画面清晰,声音清脆响亮。 这场天地通话的背后,是由天链一号03星、04星,天链二号01星组成的天基中继系统,在距离地面约36000公里的太空提供着实时保障。 在此,让我们一起来认识我国天链“中继卫星天团”。 天链一号让中国拥有太空数据中转站 跟踪与数据中继卫星系统,是为中、低轨道的航天器与航天器之间、航天器与地面站之间,提供数据中继、连续跟踪与轨适测控服务的系统。这是20世纪航天测控通信技术的重大突破。 在天链中继卫星投入使用前,我国一直依托陆基测控站和远望系列远洋测量船,来支撑卫星、飞船和探测器的发射测控与在轨通信任务。然而,由于受地球曲率的影响,地面和海上测控对中低轨道航天器的轨道覆盖范围非常有限。 例如,载人飞船约90分钟绕地球一圈,多数时间无法和地面测控系统实时联系。 如要实现对300千米高度的低轨道航天器进行100%的覆盖,理论上需要在地表均匀布设100多个站点。显然,这在政治外交和经费预算上是难以实现的。 2003年,航天英雄杨利伟搭乘神舟五号载人飞船升空,其间曾数次进行天地通话,但每次都有严格的时间窗口限制。当时天地通话带宽也很低,杨利伟只能听到地面的声音,看不到画面;地面人员看到杨利伟的画质也不是很清晰,而且时常“卡壳”。 针对地面测控网对低轨道载人飞船覆盖率受限的状况,我国以当时最新研制的东方红三号卫星平台为基础,展开了国内第一代数据中继卫星的研制。 中继卫星被称为“卫星的卫星”,可以充分发挥轨道高度优势,“居高临下”跟踪在中低轨运行的航天器,并将获得的数据实时回传到地面,可极大提高各类卫星的使用效益和应急能力。 2008年4月25日,天链一号 01星在西昌卫星发射中心成功发射,意味着我国中低轨航天器开始拥有天上的数据“中转站”。天链一号01星发射后,神舟七号飞船的测控覆盖率从18%提高到了50%。 2011年和2012年,随着天链一号02星、03星先后成功发射,实现三星在轨组网工作,我国成为继美国之后第二个拥有全球覆盖能力中继卫星系统的国家。2016年12月,我国发射天链一号04星接替了超期服役的01星。 天链二号服务能力大幅提升 随着我国空间基础建设快速发展,各类空间活动频繁开展,对于中继卫星系统服务的需求与日俱增。为此,2010年我国启动了第二代数据中继卫星系统的研制,于2019年3月成功发射天链二号01星。 天链二号01星基于东方红四号平台研制,除了充分继承一代中继卫星的技术基础,在服务目标数量、传输速率方面有较大提升,具有服务目标更多、传输速率更高、覆盖范围更广、设计寿命更长等特征。 相比天链一号,天链二号卫星的设计寿命由7年提升至12年;采用了更加先进的有效载荷技术,配置有多副新型天线,传输速率增加了一倍。 在兼容天链一号卫星工作频率的同时,天链二号扩展了工作频率的带宽和转发器的通道数量,不仅提升了服务用户目标数量,还能适应不同用户目标的各类数据传输要求,服务覆盖的范围也有极大提升。 此外,天链二号01星的自主工作能力更强,增加了多目标任务调度功能,可以自动接收多目标任务,并自主排序完成。 未来,我国将相继发射天链二号02星、03星等。第二代中继卫星与第一代相互配合,将更好地发挥数据中转站作用。 “天路”繁忙却不会拥堵 目前,“中继卫星天团”已为各类遥感卫星提供过天基信息传输与测控服务,为长征系列运载火箭提供发射测控服务。我国神舟七号到神舟十二号载人飞船、天舟系列货运飞船,均享受到天链中继卫星系统提供的任务支持。 2013年,第一代天链卫星完成三星组网后,首次保障习近平总书记与神舟十号航天员进行天地通话,也使航天员王亚平的首次太空授课成功实现。 而2021年6月23日,习近平总书记与神舟十二号航天员之间开展的流畅、清晰、高质量的天地通话,是对“中继卫星天团”联手保障能力的又一次完美检阅。 天地通话由空间站、天链卫星和地面站三方共同完成。地面通话信息先从地面站通过上行链路到达天链卫星,此时,卫星的星间链路天线正精准跟踪着空间站,并将信息发送过去。同样,航天员的通话信息也依次通过空间站中继终端、天链卫星、星地下行链路传输到地面。 空间站核心舱配置了多路高清摄像机,不仅能拍摄地球美景、展现空间站状态,还能帮助航天员实现与地面间的双向高清视频通话,这对数据传输速率提出了更高要求。 但这不是问题。天链中继卫星系统一条链路的下行速率便可达到1.2G,太空数据从被地面站接收、传给北京飞控中心,到根据不同标识自动分发,时延仅为秒级。可以说,“天路”虽然繁忙,但不会拥堵,更不会中断。 【我们尊重原创,也注重分享。版权原作者所有,如有侵犯您的权益请及时联系,我们将第一时间删除。分享内容不代表本网观点,仅供参考。】

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  2. 奶喵九九酱

    科学上没有平坦的大道;真理的长河中有无数礁石险滩。只有不畏攀登的采药者;只有不怕巨浪的弄潮儿;才能登上高峰采得仙草;深入水底觅得骊珠。

  3. 书本精明

    无论鸟的翅膀是多么完美;如果不凭借着空气;它是永远不会飞翔高空的。事实就是科学家的空气。

  4. 天子之旅

    法律的生命在于其实施。因而迫切需要对怎样使大量立法和司法解释有效而进行认真的科学研究。

  5. 魔法秋秋

    学科学是一口气也松不得的;科学的成就就是毅力加耐性。

  6. 网络酷炫

    没有时间思索的科学家;那是一个毫无指望的科学家;他如果不能改变自己的日常生活制度;挤出足够的时间去思索;那他是最好放弃科学。

  7. 高高与海燕

    科学书籍让人免于愚昧;而文艺作品则使人摆脱粗鄙;对真正的教育和对人们的幸福来说;二者同样的有益和必要。

  8. 黄豆忧伤

    青年的敏感和独创精神;一经与成熟科学家丰富的知识和经验相结合;就能相得益彰。

  9. 钢笔殷勤

    任何时候;我也不会满足;越是多读书;就越是深刻地感到不满足;越感到自己知识贫乏。科学是奥妙无穷的。

  10. 腼腆的发带

    科学的探讨与研究;其本身就含有至美;其本身给人的愉快就是报酬;所以我在我的工作里面寻得了快乐。

  11. 阳光就未来

    任何人都承认实验是科学之母;这是确定不移的真理;谁也不会否认。

  12. 蛋挞傻傻

    没有真理—-勒南

  13. 眼睛大向柠檬

    而是为人类谋幸福。——钱三强

  14. 枕头动人

    而是揭示自然界中现成的隐藏着的真实

  15. 糖豆秀丽

    因为经过批评

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