[材料一]
“航天器升空以后,测控通信系统就是航天器和地面的唯一联系,对于航天员来说,该系统也是他们和地面通联的“生命线’。”中国电科专家介绍,神舟十四号飞船飞行过程中,测控通信系统能从地面对航天器进行测距离、测速度和测角度,判断和理想轨道有无偏差。“如果发生偏航,测控通信系统就能在地面进行控制,给出变轨指令,指导飞向正确轨道,确保航天员旅途顺利。”此外,通过测控通信系统,还能实现对航天器上各种设备工作参数、航天员部分生理指标的测量,以及数据的高速传输,支撑完成天地对话、“天宫课堂”等功能。
[材料二]
测控通信系统是航天工程的重要组成部分。应答机和空空通信机,是载人飞船测控与通信产品家族里两位最重要成员。应答机用于传输飞船和地面之间的遥测、遥控话音及测轨数据;空空通信机建立与空间站核心舱之间双向通信链路,主要传输图像、话音及定位数据等,堪称天地之间“千里眼”。神舟十四号载人飞船所使用的应答机及空空通信机,增加了数据下行链路带宽,重量更轻、体积更小、可靠性更高。
遥测设备是载人飞船健康状态的“晴雨表”,是显示飞船状态的关键设备。神舟十四号飞船,增加了话音数据的同步传输,同时具备话音数据的冗余备份,能更好地为天地通话保驾护航。
话音处理设备堪称神舟飞船的“顺风耳”,是航天员天地通话、器间通话的必需设备,可提供航天员在发射、在轨、返回等环节实时语音通信的保障。神舟十四号载人飞船的话音处理设备实现了多项技能升级,以确保话音天地长链路传输的可靠性。同时,加解密模块中的密码算法也全新升级,天地加密通话将更具安全性。
[材料三]
这些年,我国航天屡屡拿下全球轨道级发射数量第一的桂冠,离不开“远望”系列远洋测控船的贡献。他们长期待在海上,那能不能用卫星取代远洋测控船,在天上完成测控和通信任务呢?
其实,我国的航天测控通信,已经大量使用了卫星,包括20颗“北斗”和4颗“天链”。比如“天和”核心舱和“神舟”载人飞船,均配置有“北斗”导航定位接收机,借助“北斗”系统,它们就能准确、实时地感知自己的位置和变化。
不过,利用卫星进行航天测控,有几个限制条件,首先必须是高轨卫星对低轨卫星进行测控,原因很简单,站得高才看得远,但高轨卫星自己谁来测控呢?
其次,“北斗”“天链”与空间站的距离,实际上远远大于测控船与空间站的距离,它们主要都在地球静止轨道,高度大约为36000公里。而空间站的高度约为389公里,两者相差35600公里,空间站距离测量船最近的时候,则只有不到400公里。
更远的距离,意味着更大的发射功率,然而实际情况却恰恰相反,测量船上的设备往往都是高功率的,重量达到数千吨,这样才能满足对空间站和载人飞船的测控需要。而卫星上的测控设备重量轻、功率较小,距离却更远,自然会有力有不逮的时候,正因为如此,测量船才无可取代。