1月17日,搭載天舟七號貨運飛船的長征七號遙八運載火箭,在我國文昌航天發射場點火發射。 (新華社記者 楊冠宇 攝)
1月17日22時27分,由航天科技集團五院抓總研制的天舟七號貨運飛船成功發射。天舟七號貨運飛船承擔著空間站物資保障、在軌支持和空間科學試驗的任務。航天科技集團五院西安分院為天舟七號貨運飛船配備的升級版中繼終端、天線網絡及為天鏈中繼衛星系統研制的全部有效載荷發揮重要作用,確保天舟七號貨運飛船的交會對接及太空送貨任務圓滿成功。
“新年太空大禮包”多達260余件
天舟七號為改進型全密封貨運飛船,是世界現役貨物運輸能力最大、貨運效率最高、在軌支持能力最全的貨運飛船。此次發射的天舟七號貨運飛船攜帶了航天員系統、空間站系統、應用任務領域、貨運飛船系統和工程總體貨物多達260余件,具有裝載貨物種類多、大型貨物多的特點。其中,試驗載荷定制貨包等大型貨物,每件貨物重量在100千克以上,將應用于空間站在軌運營、空間在軌科學試驗以及航天員生活保障。
另外,天舟七號貨運飛船還為航天員乘組運送了2400千克的生活物資,包括龍年春節“年貨”、新鮮果蔬大禮包等,并對包裝設計進行了優化,儲存時間更長、更新鮮。此外還搭載了多個科學載荷,對后續空間探測具有重要意義。
升級版中繼終端搭建通信“天路”
天舟七號貨運飛船成功發射后,由西安分院研制的相控陣中繼終端在星箭分離前便開機工作。相控陣中繼終端具備自主跟蹤和切換目標中繼星能力,可以捕獲并跟蹤天鏈中繼衛星,與天鏈中繼衛星實現“太空握手”,搭建起從天舟七號貨運飛船到中繼衛星再到地面的通信鏈路,讓地面可以與天舟七號貨運飛船實時保持測控通信鏈路,確保送貨全程安全。
為了讓中繼終端更加實用易用,天舟七號貨運飛船中繼終端采用的相控陣天線可以實現大區域的測控覆蓋,對關鍵事件全程跟蹤測控,及時監測處理在軌異常。在減少對陸基測控站和;鶞y量船依賴的同時,有效降低測控跟蹤成本。
與以往采用的機械天線相比不同的是,相控陣天線在火箭上升段便開始工作。由于它采用電性能掃描方式,完美克服了機械天線轉動的薄弱環節,讓掃描速度大幅提高,響應速度有了質的飛躍,產品的可靠性也得到有效提升。
“信號樞紐”保障操作指令實時準確
天線網絡是屬于測控與通信分系統中連接應答機和天線的關鍵產品。雖然是飛船上一個小型信號轉發器,但卻承擔著天舟七號貨運飛船天線信號傳輸樞紐的作用。
如果將天舟七號貨運飛船的天線信號通路系統比作鐵路運輸系統的話,那么一路路的信號就是火車,天線網絡更像是火車軌道和火車站調換軌道的道扳。當天舟七號貨運飛船接收到地面的通信信號或測控指令信號時,天線網絡會智能地將其分類、分通道傳輸到應答機。反之,也會把來自應答機不同通道的各類信號匯總后送往對地天線,通過天線發出后送達地面。
在此次任務中,天舟七號將以天基測控為主實施在軌飛行控制。天線網絡作為“信號樞紐”,將主要完成飛船測控指令信號的上傳和下達。天舟七號貨運飛船執行交會對接等在軌任務,需要確保各項操作指令實時準確,“信號樞紐”的高可靠性將成為這些任務順利完成的重要保障。
太空“信號基站”實時連通天地
當天舟七號貨運飛船在太空飛行時,與地面站直接建立通信的時間非常有限。為提升地面對天舟七號貨運飛船數據通信的實時性,就需要一個和地面手機通信基站功能相似的太空“基站”來完成數據轉發功能,天鏈中繼衛星便是太空中的“信號基站”。
天鏈中繼衛星作為不可或缺的重要天基基礎設施,建立了地面站、中繼衛星和天舟七號貨運飛船之間的數據中繼傳輸鏈路。該鏈路可以為天舟七號貨運飛船提供數據中繼、測控和測定軌服務,保證系統的測控覆蓋率和服務功能發揮以及數據回傳的實時性和高效性。
未來,西安分院研制的中繼終端、天線網絡也將繼續為空間站各飛行器提供高速、穩定的服務,讓中國人探索宇宙的腳步走得更穩更遠。
責任編輯:胡睿琳
關注公眾號,隨時閱讀陜西工人報