Νέα

Δημιουργήστε έναν αστερισμό επικοινωνίας και πλοήγησης που αποτελείται από 21 δορυφόρους

2024-07-15

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

[Text/Observer Network Yan Shanshan] Σύμφωνα με μια αναφορά του αγγλόφωνου μέσου ενημέρωσης του Χονγκ Κονγκ "South China Morning Post" στις 14 Ιουλίου, Κινέζοι επιστήμονες πρότειναν πρόσφατα ένα σχέδιο σχεδιασμού για τη δημιουργία ενός συστήματος επικοινωνίας και πλοήγησης παρόμοιο με το σύστημα πλοήγησης Beidou που μπορεί να εξυπηρετήσει ολόκληρο τον αστερισμό.

Η έκθεση εισήγαγε αυτήν την ερευνητική πρόοδο παραθέτοντας το έγγραφο "Recent Moon Space Orbit Design Method" που δημοσιεύτηκε στο "China Space Science and Technology" τον Ιούνιο Οι συγγραφείς του άρθρου ήταν οι Chen Shiyu και Ni Yanshuo από το Τμήμα Συνολικού Σχεδιασμού Διαστημικών Οχημάτων του Πεκίνου. και China Aerospace Science and Technology Peng Jing, επικεφαλής σχεδιαστής του συστήματος ανιχνευτών Chang'e-8 της Πέμπτης Ακαδημίας του Ομίλου.

Η κινεζική ερευνητική ομάδα εξέτασε συνολικά διάφορους δείκτες σε τρεις πτυχές: επικοινωνία αναμετάδοσης, σεληνιακή πλοήγηση, κόστος κατασκευής και συντήρησης αστερισμών και πρότεινε μια ιδέα αστερισμού διαστημικής πλοήγησης που αποτελείται από 21 δορυφόρους, με στόχο την υιοθέτηση βιώσιμων και οικονομικά αποδοτικών μεθόδων Α οικονομικά αποδοτικός τρόπος παροχής μακροπρόθεσμης πλοήγησης υψηλής ακρίβειας για μακροπρόθεσμες, υψηλής πυκνότητας ανθρώπινες δραστηριότητες εξερεύνησης στο φεγγάρι.

Η South China Morning Post ανέφερε ότι αν και η εφημερίδα δεν έδωσε συγκεκριμένο χρονοδιάγραμμα κατασκευής, το προκαταρκτικό σχέδιο για το σεληνιακό πρόγραμμα εξερεύνησης της Κίνας και το σχέδιο για τον διεθνή επιστημονικό σταθμό σεληνιακής έρευνας έχουν ανακοινωθεί: η Κίνα σχεδιάζει να στείλει αστροναύτες στη Σελήνη πριν από το 2030 και Ένας διεθνής σταθμός σεληνιακής επιστημονικής έρευνας με βασικά πλήρεις λειτουργίες και βασικά υποστηρικτικά στοιχεία θα κατασκευαστεί με πυρήνα τον σεληνιακό νότιο πόλο έως το 2035 και μια διευρυμένη έκδοση θα κατασκευαστεί έως το 2045.


Στιγμιότυπο οθόνης από χαρτί

Σύμφωνα με την εφημερίδα, η γωνία ανύψωσης του νότιου πόλου της σελήνης προς τη γη είναι εξαιρετικά μικρή και μπλοκάρεται εύκολα από σεληνιακούς κρατήρες, καθιστώντας δύσκολη την εξασφάλιση μιας άμεσης μέτρησης και ελέγχου επικοινωνίας με τη γη. Δεδομένου ότι η μακρινή πλευρά του φεγγαριού καλύπτεται από το φεγγάρι, οι επικοινωνίες μέτρησης και ελέγχου δεν μπορούν να επιτευχθούν μέσω επίγειων συστημάτων μέτρησης και ελέγχου. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν δορυφόροι αναμετάδοσης στον σχεδόν σεληνιακό χώρο, συμπεριλαμβανομένων των σημείων μετάφρασης Γης-σελήνης L1 και L2 για να βοηθήσουν στη μέτρηση και τον έλεγχο των επικοινωνιών με τη γη στη σεληνιακή πολική περιοχή του νότιου πόλου και στην πίσω πλευρά.


Στο σημείο Lagrange Γη-Σελήνη, το αστέρι Queqiao-1 βρίσκεται σε τροχιά φωτοστέφανου στο σημείο L2, ενώ το Queqiao-2 βρίσκεται στη σεληνιακή τροχιά

«Ο αστερισμός διαστημικής πλοήγησης κοντά στη Σελήνη μπορεί να παρέχει πλοήγηση υψηλής ακρίβειας και εντοπισμό θέσης σε πραγματικό χρόνο για αποστολές σεληνιακής επιφανείας, προσγείωσης και απογείωσης και αποτελεί την απαραίτητη βασική εγγύηση για την υποστήριξη μακροπρόθεσμων, υψηλής πυκνότητας ανθρώπινων εξερευνητικών δραστηριοτήτων σε το φεγγάρι», αναφέρει το άρθρο.

Κατά την ταξινόμηση του ερευνητικού σχεδίου της εργασίας, η South China Morning Post ανέφερε ότι τα παγκόσμια δορυφορικά συστήματα πλοήγησης χρησιμοποιούνται επί του παρόντος ευρέως στην επιφάνεια της γης ή στο διάστημα κοντά στη Γη, όπως το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης (GPS) των Ηνωμένων Πολιτειών και Το δορυφορικό σύστημα πλοήγησης Beidou της Κίνας (BDS) χρησιμοποιείται ευρέως, παρέχοντας στους χρήστες υπηρεσίες παντός καιρού, εντοπισμού θέσης υψηλής ακρίβειας, πλοήγησης και άλλες υπηρεσίες.

Σύμφωνα με την έκθεση, τα παγκόσμια δορυφορικά συστήματα πλοήγησης αποτελούνται συνήθως από 20-35 δορυφόρους και η ακρίβεια φτάνει συνήθως σε πολλά μέτρα. Το σχέδιο πλοήγησης στην επιφάνεια της Σελήνης της ερευνητικής ομάδας του Τμήματος Συνολικού Σχεδιασμού Διαστημικών Οχημάτων του Πεκίνου είναι παρόμοιο με αυτό Η πλοήγηση απαιτεί τουλάχιστον τέσσερις δορυφόρους να είναι ορατοί στον στόχο ταυτόχρονα.


Στις 25 Ιουνίου 2024, το Chang'e-6 που επέστρεφε προσγειώθηκε με ακρίβεια στην προκαθορισμένη περιοχή Siziwang Banner στην Εσωτερική Μογγολία και λειτούργησε κανονικά, επιτυγχάνοντας την πρώτη επιστροφή δείγματος στον κόσμο από την μακρινή πλευρά του φεγγαριού.Οπτική Κίνα

Η μελέτη προτείνει μια διαδρομή κατασκευής διαστημικού αστερισμού κοντά σε ένα μήνα που θα επιτύχει σταδιακά 100% τετραπλή κάλυψη καθ' όλη τη διάρκεια του μήνα σε τρία στάδια (το ποσοστό τετραπλής κάλυψης αναφέρεται στο ποσοστό του χρόνου που τουλάχιστον 4 αστέρια στον αστερισμό είναι ορατά στον στόχο στο Τα στάδια είναι τα εξής:

Στην πρώτη φάση, 2 ελλειπτικοί δορυφόροι παγωμένης τροχιάς θα αναπτυχθούν για την παροχή επικοινωνιών επίγειου ρελέ πλήρους απασχόλησης για την σεληνιακή πολική περιοχή του νότιου πόλου, επιτυγχάνοντας 100% πρωτογενή κάλυψη της σεληνιακής πολικής περιοχής του νότιου πόλου δορυφόροι τροχιάς και 2 δορυφόροι θα αναπτυχθούν Ένας σχεδόν γραμμικός δορυφόρος τροχιάς φωτοστέφανου και ένας δορυφόρος τροχιάς L2 μπορούν να παρέχουν πλήρους απασχόλησης πλοήγηση και εντοπισμό θέσης για τη σεληνιακή πολική περιοχή του νότιου πόλου και ταυτόχρονα να επιτύχουν 100% πρωτογενή κάλυψη. σεληνιακές πολικές περιοχές και η μακρινή πλευρά του φεγγαριού, που επιτρέπουν σε ανιχνευτές ή ανθρώπους σε οποιαδήποτε θέση στο φεγγάρι. 1 δορυφόρος τροχιάς L1 και 3 δορυφόροι ανάδρομης τροχιάς μεγάλης απόστασης θα αναπτυχθούν για την επίτευξη 100% τετραπλής κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια του μήνα.

Η ερευνητική ομάδα δήλωσε ότι στην έρευνα που θα ακολουθήσει, θα συνδυάσει την τεχνολογία βελτιστοποίησης παραμέτρων τροχιάς για να σχηματίσει μια πιο συστηματική μέθοδο βελτιστοποίησης αστερισμών του διαστήματος κοντά στη Σελήνη και θα πραγματοποιήσει συνολική βελτιστοποίηση διακριτών μεταβλητών όπως ο τύπος τροχιάς και οι συνεχείς μεταβλητές όπως οι παράμετροι τροχιάς , έτσι ώστε να ληφθεί ο θεωρητικά βέλτιστος τύπος αστερισμού.

Τα τελευταία χρόνια, η κατασκευή διαστημικών αστερισμών κοντά στη Σελήνη γίνεται ένα καυτό θέμα στην αεροδιαστημική έρευνα. Η Κίνα εκτόξευσε τους δορυφόρους αναμετάδοσης "Queqiao-1" και "Queqiao-2" το 2018 και το 2024, αντίστοιχα, για να παρέχει υποστήριξη επικοινωνίας αναμετάδοσης για πολλαπλές σεληνιακές αποστολές εξερεύνησης.

Σύμφωνα με τον δημόσιο λογαριασμό WeChat "China's Aerospace", ο δορυφόρος αναμετάδοσης "Queqiao-2" υιοθετεί μια μεγάλη ελλειπτική παγωμένη τροχιά γύρω από το φεγγάρι ως τροχιά αποστολής του. Λόγω του ακανόνιστου σχήματος και δομής του φεγγαριού, τα διαστημόπλοια που πετούν κοντά στο φεγγάρι επηρεάζονται από παράγοντες όπως η βαρύτητα του φεγγαριού και οι τροχιές πτήσης τους είναι επιρρεπείς σε αποκλίσεις. Η μεγάλη ελλειπτική παγωμένη τροχιά γύρω από το φεγγάρι είναι μια σταθερή τροχιά γύρω από το φεγγάρι Το διαστημόπλοιο που πετά σε αυτή την τροχιά μπορεί να ελαχιστοποιήσει την απόκλιση της τροχιάς πτήσης.


Στις 20 Μαρτίου 2024, στο Wenchang, στο Hainan, ο πύραυλος φορέας Long March 8 Yao-3 που μετέφερε τον δορυφόρο αναμετάδοσης Queqiao-2 της τέταρτης φάσης του προγράμματος εξερεύνησης της Σελήνης, αναφλέχθηκε και απογειώθηκε στο Wenchang Space Launch Site.Οπτική Κίνα

Ταυτόχρονα, οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ευρώπη και η Ιαπωνία έχουν επίσης προτείνει σχέδια για τη δημιουργία σεληνιακών αστερισμών επικοινωνίας και πλοήγησης.

Το 2020, η Εθνική Υπηρεσία Αεροναυπηγικής και Διαστήματος (NASA) πρότεινε την αρχιτεκτονική "Lunar Network" (LunaNet) για να υποστηρίξει το πρόγραμμα "Artemis" για την κάλυψη των αναγκών επικοινωνίας της εξερεύνησης του σεληνιακού νότιου πόλου και της εξερεύνησης της σεληνιακής οπίσθιας πλευράς βραχυπρόθεσμα 2- Τρεις δορυφόροι αναμετάδοσης σε ελλειπτικές παγωμένες τροχιές και ο διαστημικός σταθμός Gateway σε σχεδόν γραμμικές τροχιές φωτοστέφανου παρέχουν υπηρεσίες επικοινωνίας αναμετάδοσης.


Στις 16 Νοεμβρίου 2022 τοπική ώρα, στη Φλόριντα των Ηνωμένων Πολιτειών, ο πύραυλος Artemis 1 Space Launch System, μαζί με τη διαστημική κάψουλα Orion, εκτοξεύτηκε από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι της NASA στο ακρωτήριο Κανάβεραλ. Η αποστολή Artemis 1 θα εκτοξεύσει ένα μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο για να πετάξει γύρω από τη Σελήνη για να δοκιμάσει τα συστήματα πρόωσης, πλοήγησης και ισχύος του διαστημικού σκάφους στο πλαίσιο προετοιμασίας για επόμενες επανδρωμένες αποστολές στη σεληνιακή επιφάνεια.Οπτική Κίνα

Η Ευρώπη προωθεί επίσης πλήρως το σχέδιό της για τις υπηρεσίες σεληνιακής επικοινωνίας. Το 2021, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) κυκλοφόρησε το σχέδιο «Moonlight», προτείνοντας την κατασκευή ενός βιώσιμου σεληνιακού κοινού συστήματος επικοινωνιών και πλοήγησης (LCNS) γύρω στο 2027 και σχεδιάζει να εκτοξεύσει το πρώτο «Lunar Pathfinder» το 2025 (δορυφόρος Lunar Pathfinder , πραγματοποιώντας επαλήθευση τεχνολογίας σε ελλειπτική παγωμένη τροχιά.

Το 2022, η Ιαπωνική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA) πρότεινε το σεληνιακό δορυφορικό σύστημα πλοήγησης (LNSS), το οποίο σχεδιάζει να αναπτύξει 8 δορυφόρους σε ελλειπτική τροχιά για την παροχή αναμετάδοσης επικοινωνιών και υπηρεσιών πλοήγησης και εντοπισμού θέσης για το σεληνιακό δορυφόρο του νότιου πόλου.

Αυτό το άρθρο είναι αποκλειστικό χειρόγραφο του Observer.com και δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς εξουσιοδότηση.