Nachricht

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

[Text/Observer Network Yan Shanshan] Laut einem Bericht der Hongkonger englischen Medien „South China Morning Post“ vom 14. Juli haben chinesische Wissenschaftler kürzlich einen Entwurfsplan vorgeschlagen, um ein Kommunikations- und Navigationssystem ähnlich dem Beidou-Navigationssystem zu etablieren, das dies kann Diene der gesamten Mondkonstellation.

Der Bericht stellte diesen Forschungsfortschritt unter Berufung auf das im Juni in „China Space Science and Technology“ veröffentlichte Papier „Recent Moon Space Constellation Orbit Design Method“ vor. Die Autoren des Artikels waren Chen Shiyu und Ni Yanshuo von der Beijing Space Vehicle Overall Design Department und China Aerospace Science and Technology Peng Jing, Chefdesigner des Chang'e-8-Detektorsystems der Fünften Akademie der Gruppe.

Das chinesische Forschungsteam untersuchte umfassend verschiedene Indikatoren in drei Aspekten: Relaiskommunikation, Mondnavigation, Konstellationsbau und Wartungskosten, und schlug ein Konzept für eine mondnahe Weltraumnavigationskonstellation bestehend aus 21 Satelliten vor, mit dem Ziel, nachhaltige und kostengünstige Methoden einzuführen kostengünstige Möglichkeit, eine langfristige, hochpräzise Navigation für langfristige, hochdichte menschliche Erkundungsaktivitäten auf dem Mond bereitzustellen.

Die South China Morning Post erwähnte, dass das Papier zwar keinen konkreten Bauzeitplan nannte, der vorläufige Plan für Chinas Monderkundungsprojekt und der Plan für die internationale wissenschaftliche Mondforschungsstation jedoch bekannt gegeben wurden: China plant, vor 2030 Astronauten zum Mond zu schicken Bis 2035 wird eine internationale wissenschaftliche Mondforschungsstation mit im Wesentlichen vollständigen Funktionen und grundlegenden Stützelementen gebaut, deren Kern der Mondsüdpol ist, und bis 2045 wird eine erweiterte Version gebaut.

Screenshot von Papier

Dem Papier zufolge ist der Höhenwinkel des Südpols des Mondes zur Erde extrem klein und wird leicht durch Mondkrater blockiert, was es schwierig macht, eine direkte Mess- und Kontrollkommunikationsverbindung zur Erde sicherzustellen. Da die andere Seite des Mondes vom Mond verdeckt wird, kann die Mess- und Kontrollkommunikation nicht durch bodengestützte Mess- und Kontrollsysteme erreicht werden. Daher ist es notwendig, Relaissatelliten im mondnahen Raum einzusetzen, einschließlich der Translationspunkte Erde-Mond L1 und L2, um die erdbezogene Messung und Steuerung der Kommunikation in der Südpolregion des Mondes und auf der Rückseite zu unterstützen.

Am Lagrange-Punkt Erde-Mond befindet sich der Relaisstern Queqiao-1 in der Halo-Umlaufbahn am L2-Punkt, während sich Queqiao-2 in der Mondumlaufbahn befindet

„Die mondnahe Weltraumnavigationskonstellation kann eine hochpräzise Navigation und Positionierung in Echtzeit für Mondoberflächenbewegungen sowie Lande- und Startmissionen ermöglichen und ist die notwendige Grundgarantie für die Unterstützung langfristiger menschlicher Erkundungsaktivitäten mit hoher Dichte.“ der Mond“, heißt es in dem Artikel.

Bei der Ausarbeitung des Forschungsplans des Papiers erwähnte die South China Morning Post, dass globale Navigationssatellitensysteme derzeit weit verbreitet auf der Erdoberfläche oder im erdnahen Weltraum eingesetzt werden, wie beispielsweise das Global Positioning System (GPS) der Vereinigten Staaten und Chinas Beidou-Satellitennavigationssystem (BDS) ist weit verbreitet und bietet Benutzern bei jedem Wetter hochpräzise Ortungs-, Navigations- und andere Dienste.

Dem Bericht zufolge bestehen globale Navigationssatellitensysteme normalerweise aus 20 bis 35 Satelliten, und die Genauigkeit erreicht normalerweise mehrere Meter. Benutzer können die Signalkombination von mindestens vier Satelliten verwenden, um Zeitinformationen zu lokalisieren. Der Mondoberflächen-Navigationsplan des Forschungsteams der Beijing Space Vehicle Overall Design Department ähnelt diesem. Während der Navigation müssen mindestens vier Satelliten gleichzeitig für das Ziel sichtbar sein.

Am 25. Juni 2024 landete der Chang'e-6-Rückkehrer genau im vorgegebenen Bereich des Siziwang-Banners in der Inneren Mongolei und funktionierte normal, wodurch der weltweit erste Probenrückflug auf der anderen Seite des Mondes gelang.Visuelles China

Die Studie schlägt eine monatsnahe Bauroute für eine Weltraumkonstellation vor, die im Laufe des Monats in drei Phasen schrittweise eine 100-prozentige Vierfachabdeckung erreichen soll (die Vierfachabdeckungsrate bezieht sich auf den Zeitanteil, in dem mindestens 4 Sterne in der Konstellation für das Ziel sichtbar sind). gleichzeitig). Die Etappen sind wie folgt:

In der ersten Phase werden zwei elliptische Satelliten mit eingefrorener Umlaufbahn eingesetzt, um eine ständige Bodenkommunikation für die Polarregion am Südpol des Mondes bereitzustellen und eine 100-prozentige primäre Abdeckung der Polarregion am Südpol des Mondes zu erreichen Ein nahezu linearer Halo-Orbit-Satellit und ein L2-Halo-Orbit-Satellit können eine permanente Navigation und Positionierung für die Mondsüdpol-Polarregion ermöglichen und gleichzeitig eine 100-prozentige Primärabdeckung erreichen Mondpolregionen und die andere Seite des Mondes, sodass Detektoren oder Menschen an jeder Position auf dem Mond jederzeit mit der Erde kommunizieren können, 4 Satelliten mit elliptischer eingefrorener Umlaufbahn, 2 Satelliten mit nahezu linearer Halo-Umlaufbahn, 1 L1-Halo-Orbit-Satellit und 3 Langstrecken-Retrograd-Orbit-Satelliten werden eingesetzt, um den ganzen Monat über eine 100-prozentige Vierfachabdeckung zu erreichen. Die Abdeckung kann eine permanente Navigation und Positionierung für Detektoren oder Menschen an jedem Ort auf dem Mond ermöglichen.

Das Forschungsteam gab an, dass es in der Folgeforschung die Technologie zur Optimierung der Umlaufbahnparameter kombinieren wird, um eine systematischere Methode zur Optimierung der Konstellation im Mondraum zu bilden, und eine globale Optimierung diskreter Variablen wie des Umlaufbahntyps und kontinuierlicher Variablen wie Umlaufbahnparametern durchführen wird , um den theoretisch optimalen Konstellationstyp zu erhalten.

In den letzten Jahren ist die Konstruktion mondnaher Weltraumkonstellationen zu einem heißen Thema in der Luft- und Raumfahrtforschung geworden. China startete 2018 bzw. 2024 die Relaissatelliten „Queqiao-1“ und „Queqiao-2“, um die Relaiskommunikation für mehrere Monderkundungsmissionen zu unterstützen.

Laut dem öffentlichen WeChat-Konto „China's Aerospace“ nimmt der Relaissatellit „Queqiao-2“ eine große elliptische, eingefrorene Umlaufbahn um den Mond als Missionsbahn an. Aufgrund der unregelmäßigen Form und Struktur des Mondes werden Raumfahrzeuge, die in der Nähe des Mondes fliegen, von Faktoren wie der Schwerkraft des Mondes beeinflusst und ihre Flugbahnen sind anfällig für Abweichungen. Die große elliptische gefrorene Umlaufbahn um den Mond ist eine stabile Umlaufbahn um den Mond. Das in dieser Umlaufbahn fliegende Raumschiff kann die Abweichung von der Flugbahn minimieren.

Am 20. März 2024 wurde in Wenchang, Hainan, die Trägerrakete Long March 8 Yao-3 mit dem Relaissatelliten Queqiao-2 der vierten Phase des Monderkundungsprojekts gezündet und vom Weltraumstartplatz Wenchang abgehoben.Visuelles China

Gleichzeitig haben auch die Vereinigten Staaten, Europa und Japan Pläne zum Aufbau von Kommunikations- und Navigationskonstellationen auf dem Mond vorgeschlagen.

Im Jahr 2020 schlug die Nationale Luft- und Raumfahrtbehörde (NASA) die „Lunar Network“ (LunaNet)-Architektur vor, um das „Artemis“-Programm zu unterstützen und den Kommunikationsbedarf der Mondsüdpolerkundung und der Mondrückseitenerkundung kurzfristig zu decken von 2- Drei Relaissatelliten in elliptischen eingefrorenen Umlaufbahnen und die Raumstation Gateway in nahezu linearen Halo-Umlaufbahnen bieten Relaiskommunikationsdienste.

Am 16. November 2022 Ortszeit wurde in Florida, USA, die Artemis 1 Space Launch System-Rakete zusammen mit der Orion-Raumkapsel vom Kennedy Space Center der NASA in Cape Canaveral gestartet. Die Artemis-1-Mission wird ein unbemanntes Raumschiff starten, das um den Mond fliegt, um die Antriebs-, Navigations- und Energiesysteme des Raumschiffs zu testen und sich auf spätere bemannte Missionen zur Mondoberfläche vorzubereiten.Visuelles China

Europa treibt auch seinen Plan für Mondkommunikationsdienste umfassend voran. Im Jahr 2021 veröffentlichte die Europäische Weltraumorganisation (ESA) den „Moonlight“-Plan, der den Aufbau eines nachhaltigen gemeinsamen Mondkommunikations- und Navigationssystems (LCNS) um 2027 vorschlägt, und plant, im Jahr 2025 den ersten „Lunar Pathfinder“ (Lunar Pathfinder-Satellit) zu starten , Durchführung einer Technologieüberprüfung in einer elliptischen gefrorenen Umlaufbahn.

Im Jahr 2022 schlug die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) das Lunar Navigation Satellite System (LNSS) vor, das den Einsatz von acht Satelliten in einer elliptischen Umlaufbahn plant, um Relaiskommunikation sowie Navigations- und Positionierungsdienste für die Mond-Südpolsonde bereitzustellen.

Dieser Artikel ist ein exklusives Manuskript von Observer.com und darf nicht ohne Genehmigung reproduziert werden.