Связь с обратной стороной Луны — спутник-ретранслятор «Цэюцяо» (Сорочий мост)



    Главное в сложном техническом проекте — организовать стабильную связь между всеми компонентами.

    Вот и первой частью миссии «Чанъэ-4» была организация канала связи с аппаратами на обратной стороне Луны. Полгода назад началась эра ретрансляционной радиосвязи с обратной стороной Луны.

    Как это было сделано, какие данные передаются между аппаратами на Луне (посадочный модуль и ровер) и спутником-ретранслятором за Луной, как организована далее связь с ЦУП на Земле (через центр космической связи) и с какими скоростями передачи данных — описано тут.

    Канал связи — тонкая невидимая нить, связывающая обратную сторону Луны и Землю, которая должна быть легкой и простой в реализации, но и надежной с точки зрения отказов узлов, так как при отсутствии этого единственного канала связи — аппараты на обратной стороне Луны будут потеряны и предоставлены сами себе (на некоторое время автоматике).

    Ранее опубликованные материалы про миссию «Чанъэ-4»:

    1. Космический аппарат «Чанъэ-4» совершил успешную посадку на обратной стороне Луны и прислал первое фото

    2. Бортовое видео процессов подготовки и совершения посадки, а так же панорама обратной стороны Луны от «Чанъэ-4»

    3. Видео процесса спуска ровера «Юйту-2», его первые метры по поверхности Луны. Двухнедельный сон на Луне закончен

    4. Гордость и страсть, история о превращении мечты в космический проект

    5. Лунный орбитальный зонд NASA сделал первые снимки Китайской станции «Чанъэ-4» — два пикселя света

    6. Модуль «Чанъэ-4» и ровер «Юйту-2» готовы ко второй ночи на обратной стороне Луны

    7. Лунный орбитальный зонд NASA сделал новые снимки Китайской станции «Чанъэ-4» — ближе и яснее

    8. Интересные факты об истории Китайской лунной программы и космической миссии «Чанъэ-4»

    9. Миссия «Чанъэ-4» — третий лунный день. Ровер «Юйту-2» в поисках… камней

    10. Миссия «Чанъэ-4» — научное оборудование на посадочном модуле и спутнике-ретрансляторе

    11. Миссия «Чанъэ-4» — четвертый лунный день для посадочного модуля и ровера «Юйту-2». Про камеры и контроллеры на аппаратах

    12. Миссия «Чанъэ-4» — пятый лунный день для посадочного модуля и ровера «Юйту-2»

    Все началось с легенды.



    Сорочий мост (китайская легенда)
    Давным-давно на свете жил пастух по имени Нюлан.
    Поскольку был он сиротой, жил долго в доме брата.
    Невестка выгнала его, и жизнь накрыл сплошной туман.
    Пустой карман, один лишь вол, не быть ему богатым.

    Заговорил вдруг вол, сказав, что был созвездием Тельца
    На небе, очень удивив Нюлана этой вестью,
    И между прочим рассказал, что от Небесного Отца
    Слыхал однажды о Звезде — Ткачихе он, небесной.

    «Она спускается с небес, чтоб искупаться в ранний час,
    По дивной красоте никто не может с ней сравниться.
    Скорей одежду укради и не спускай с неё ты глаз,
    Не дай умчаться ей домой, прекраснейшей царице!»

    Спустившись к берегу реки, момент удачный уловив,
    Пастух Нюлан, в один прыжок схватив скорей одежду
    Звезды по имени Чжинюй, услышал нежный зов любви.
    В душе его горел огонь сияющей надежды.

    Вода речная так тепла, блаженно плавала Чжинюй,
    Игривая волна её вдруг вынесла на берег.
    Но нет одежды, и она, несчастья чуя глубину,
    Бессильно села не песок, о, чем беду измерить?!

    Вернуться надо срочно ей на небо звёздное, но как?
    Вернуться голой? Не поймёт её Отец Небесный!
    За что наказана она? А, может быть, ей подан знак?
    Судьба изменчива, порой… ей стало интересно…

    Нюлан, увидев, что Чжинюй, роняя слёзы, замерла,
    А, устремив свой ясный взгляд на небо, зарыдала,
    Не смог спокойно наблюдать её страдания, ведь зла
    Звезде он не хотел совсем, тут болью сердце сжало.

    Из-за кустов он вышел к ней, одежду протянув, сказал:
    «Прошу, Чжинюй, прости, меня, не ведал я, что делал,
    Возьми одежду, надоел, мне этот странный карнавал,
    Но знай, люблю я всей душой тебя, такое дело…»

    Чжинюй оделась и, взлетев, умчалась быстро в небеса.
    Владыка Неба не узнал об этом приключение.
    Нюлан ей сердце покорил, слезами полнились глаза.
    Любовь земная – вот её отныне назначенье.

    С небес спустившись вновь, Чжинюй с Нюланом счастье обрела,
    И день, и ночь она ткала, а он работал в поле,
    Любовью расцветала жизнь, в семье царил покой и лад.
    Разгневался Тяньди*, узнав о жизни их привольной.

    Жене своей он приказал Чжинюй вернуть и наказать
    За своеволие её и разлучить с Нюланом.
    Ванму** исполнила приказ, Владыка всё проверил сам.
    Звезда Чжинюй опять горит, но с помощью обмана.

    Нюлан помчался за женой, с собою сына взяв и дочь,
    Небесный вол помог им всем взлететь скорей на небо.
    Они в созвездии Тельца, никто не в силах им помочь
    Догнать Чжинюй, они навек расстались так нелепо.

    Разъединил их Млечный Путь – течёт небесная река,
    Никак её не переплыть, Владыка тем доволен.
    И поселилась в небесах в сердцах двоих навек тоска,
    Друг друга видят, но, увы, не встретиться им боле.

    Узнали о большой любви сороки и со всей земли
    Слетелись, мост образовав сердцам двоих на радость.
    Владыка Неба разрешил встречаться им лишь в день один –
    Седьмого месяца, числа седьмого в каждый август.***

    Встречаясь раз один в году, сердца их радостью полны.
    Сорочий мост для встреч им дан по высшему веленью.
    И после встречи целый год хранят любовь как дар весны,
    В сердцах двоих она горит, даруя наслажденье...


    *Тяньди — небесный владыка
    ** Ванму – небесная владычица
    *** — Исчисление по григорианскому календарю


    Задача

    Одной из основных проблем при исследовании дальней стороны Луны является проблема, связанная с организацией связи, поскольку устройства на обратной стороне Луны не доступны для связи напрямую с Земли (обратная сторона никогда не видна с Земли из-за явления приливного захвата), поэтому для передачи сигналов по каналу «Земля <-> обратная сторона Луны» необходим отдельный и специальный спутник-ретранслятор для связи.

    С помощью спутника-ретранслятора планировалось выполнить задачи:

    — организовать (первый в мире) канал передачи данных «обратная сторона Луны <-> Земля»;

    — организовать слежение за спускаемым аппаратом «Чанъэ-4» и передачу данных при выполнении аппаратом лунных маневров и процедуры посадки на обратную сторону Луны;

    — передать в ЦУП на Земле полноценное управление спущенными на поверхность обратной стороны Луны аппаратами (модулем «Чанъэ-4» и ровером «Юйту-2»), используя подсистему слежения, телеметрии и передачи команд управления (TT&C — tracking, telemetry and command subsystem);

    — получать научные данные независимо по отдельным каналам связи от спускаемого модуля «Чанъэ-4» и ровера «Юйту-2», пересылать эти данные в ЦУП на Земле;

    — проводить собственные научные эксперименты (используя бортовой низкочастотный спектрометр) и передавать полученные научные данные в ЦУП на Земле;

    — проводить съемку на бортовую фотокамеру космического пространства и передавать фотографии в ЦУП на Земле;

    — поддерживать канал передачи данных «обратная сторона Луны-Земля» в работоспособном режиме не менее 5 лет после начала работы спутника на орбите за Луной (максимально расчетный срок службы — до 10 лет);

    — программно-аппаратная часть спутника рассчитана для работы с оборудованием не только для одного проекта «Чанъэ-4», так как срок службы спускаемого модуля «Чанъэ-4» один год, а ровер «Юйту-2» рассчитан на работу в течение трех месяцев, но уже превысил почти в два раза это время, так что спутник-ретранслятор и после окончания проекта «Чанъэ-4» будет далее задействован в новых исследованиях и для организации каналов связи с новыми аппаратами на обратной стороне Луны.

    Решение

    Был разработан уникальный спутник-ретранслятор, который планировалось вывести на гало-орбиту вокруг особой гравитационно стабильной точки Лагранжа Земля-Луна L2, из которой он будет поддерживать прямую видимость с Землей и обратной стороной Луны в любое время, выдерживая перепад температур до 300 градусов Цельсия.

    У инженеров Китайской академии космических технологий (CAST) было всего 30 месяцев на разработку спутника-ретранслятора.

    В декабре 2015 года начались проектные работы, спустя два года уже был произведен финальный опытный образец спутника, который после испытаний и тестирования был подготовлен к запуску в космическое пространство.

    Команда космических связистов работала совместно с группой ученых и инженеров, которые разрабатывали и реализовывали лунные аппараты для проекта «Чанъэ-4» — посадочный модуль «Чанъэ-4» и ровер «Юйту-2», связь с которыми была главной задачей их проекта.

    На 2015 год у команды космических инженеров-связистов Китайской академии космических технологий уже был опыт в разработке спутников, аппаратуры дальней космической связи и управлением лунными космическими аппаратами:

    • 7 ноября 2007 года был запущен первый китайский лунный спутник «Чанъэ-1»;
    • 1 октября 2010 года был запущен исследовательский спутник «Чанъэ-2», который до 9 июля 2011 года работал на лунной орбите, а потом покинул ее, чтобы через 77 дней достичь точки Лагранжа L2 системы «Солнце-Земля» (в 1,5 миллионах километрах от Земли) для проведения научных экспериментов;
    • посадочный модуль «Чанъэ-3» и ровер «Юйту», которые были успешно посажены на видимую сторону Луны 14 декабря 2013 года, причем посадочный модуль «Чанъэ-3» до сих пор выходит на связь с ЦУП на Земле.

    Однако, у инженеров-связистов Китайской академии космических технологий был жесткий дедлайн, сроки запуска спутника-ретранслятора и его выхода на рабочую орбиту не могли быть сорваны, так как при любой аварийной ситуации или нештатной работе элементов спутника — запуск космического аппарата «Чанъэ-4» с лунным ровером «Юйту-2» на обратную сторону Луны был бы невозможен в планируемый срок, отложен или даже отменен.

    В общем, 2018 год был очень напряженным у китайских космических связистов.

    Но у них все получилось — 425-килограммовый спутник-ретранслятор под названием «Цэюцяо» (в переводе — «Сорочий мост») в Китайской академии космических технологий спроектировали, произвели на собственных мощностях (были подключены еще инженеры из Нидерландов для совместной научной дополнительной нагрузки — установки на спутник-ретранслятор специального низкочастотного телескопа-спектрометра) и запустили в установленный срок и с полным функционалом.

    Для создания спутника-ретранслятора «Цэюцяо» была использована платформа CAST-100 от Китайской академии космических технологий, в ее проектировании и производстве были задействованы специалисты китайской компании DFH Satellite Co., Ltd. (DFHSat), которая тесно работает с CAST и принадлежит компании China Spacesat.

    Спутниковая платформа CAST-100 включает в себя:

    • систему стабилизации по трём осям, навигационную систему управления, систему термоконтроля;
    • однокомпонентную силовую установка со 100 кг безводного цезиевого топлива (гидразина), с общей тягой 130H (ньютонов), 12 двигателей — 8 двигателей по 5Н (по два на каждую из нижних сторон куба) и центральные 4 двигателя по 20Н;
    • систему электропитания бортовых систем, состоящую из двух солнечных батарей (максимальная выходная мощность солнечной батареи составляет около 800 Вт) площадью 3,8 м2 и высокоэнергетического литий-ионного аккумуляторного блока 45А/ч.

    Общий вес спутника-ретранслятора составляет 425 кг, он имеет кубовидную форму с размером 1,4 м × 1,4 м × 0,85 м, его корпус состоит из алюминиевой сотовой сэндвич-структуры.

    На спутниковую платформу CAST-100 были добавлены следующие системы в качестве полезной нагрузки (основной и дополнительной):

    1) основная нагрузка — это радиоретранслятор.

    Система радиоретранслятора спутника-ретранслятора «Цэюцяо» работает в X-диапазоне и в S-диапазоне.

    X-диапазон используется для связи с посадочным модулем «Чанъэ-4» и ровером «Юйту-2» — организуются четыре канала со скоростью передачи данных:

    • направление «ровер\посадочный модуль <-> спутник-ретранслятор» 256-280 килобит/с;
    • направление «спутник-ретранслятор <-> ровер\посадочный модуль» 125 бит/с.

    S-диапазон используется для для передачи данных на Землю — организуется один канал со скоростью передачи данных 2 мегабит/с.

    Данные телеметрии TTC&C (USB+VLBI) передаются со скоростью 1000/2048 бит/с.

    В состав радиоретранслятора входит уникальная параболическая антенна диаметром 4,2 метра, которая раскрывается как зонтик после выхода спутника-ретранслятора на рабочую орбиту.

    2) дополнительная нагрузка:

    • Нидерландский низкочастотный экспериментальный радиотелескоп (NCLE) с тремя пятиметровыми антеннами, с помощью которого будет регистрироваться низкочастотное радиоизлучение ранней Вселенной для изучения ее структуры;
    • широкоугольный лазерный отражатель для измерения расстояния между космическим аппаратом и наземной станцией, который разработан Университетом Сунь Ятсена в провинции Гуандун на юге Китая и будет задействован для проведения самого длинного в мире измерения расстояния с помощью лазера между спутником-ретранслятором и обсерваторией на Земле;
    • фотокамера, которую так же планируют использовать для съемки астероидов, падающих на обратную сторону Луны;
    • чтобы заинтересовать общественность в проектах по освоению космоса и исследованию Луны, в Китайском космическом агенстве (CNSA) предложили всем желающим записать свои пожелания по исследованию Луны и космоса, а спутник-ретранслятор несет на своем борту имена десятков тысяч участников этого события и их сообщения.

    Научная нагрузка:



    Вот такая фотокамера установлена на спутнике-ретрансляторе:



    Пример фотографии со спутника-ретранслятора:



    Лазерный отражатель (чертеж):



    Спутник-ретранслятор «Цэюцяо»:



    Как раскрываются элементы спутника-ретранслятора (антенна, батареи и спектрометр):



    С инженерами в лаборатории (для масштаба):



    Антенна (слева сам блок антенны, справа уже на спутник установлена):



    В раскрытом виде на тестах:



    Научное оборудование (три антенны низкочастотного радиотелескопа, в раздвижном состоянии каждая из них длинной 5 метров):







    Копия масштабом 1 к 3 спутника-ретранслятора в музее космонавтики:





    Про параболическую антенну-зонтик и ее создание

    Инженеры Китайской академии космических технологий разработали для спутника-ретранслятора несколько вариантов антенн, в том числе в форме зонтика диаметром 420 сантиметров в раскрытом виде.

    В разработке и производстве такой антенны были задействованы… текстильные технологи и часовщики.

    Только совместным трудом инженеров-связистов и специалистов часовой и текстильной промышленности в лаборатории Китайской академии космических технологий смогли решить непростую задачу по группированию мельчайших элементов металлической сетки антенны и ее 18-ти ребер, чтобы она могла находится в сложенном до нужных размеров для транспортировке и запуска состоянии, а в открытом космосе смогла развернуться как пляжный зонтик.







    Элементы антенны выдерживают изменения температуры более 300 градусов по Цельсию.

    В специальных стендовых лабораториях Китайской академии космических технологий были проведены десятки испытания и программ тестирования компонентов антенны и ее общей сборки, перед установкой на спутник-ретранслятор.

    В состав антенны входит специальный приводной механизм для управления отслеживанием направления, который позволяет контролировать направление антенны в проектном диапазоне с шагом до 0,2°.

    Визуализация развертывания антенны в космическом пространстве:



    На элементы антенны воздействуют низкотемпературные условия окружающей среды. Температура некоторых ребер, натяжных тросов, металлической сетки и других компонентов на антенне будет опускаться ниже -200°C, что необходимо было учесть в ее производстве.





    Проблемы, ограниченный бюджет на разработку и производство

    В ходе разработки спутника-ретранслятора инженеры по возможности максимально унаследовали конструкцию телекоммуникационной системы проекта «Чанъэ-3», так что проблем в реализации плеча канала связи «Спутник-ретранслятор <-> аппараты на обратной стороне Луны» почти не было.

    Спутником-ретранслятором полученные и демодулированные данные от посадочного модуля «Чанъэ-4» и ровера «Юйту-2» объединяются в соответствии с протоколом связи и передаются в ЦУП на Землю через систему прямой космической связи.

    Основная проблема в реализации плеча канала связи «Спутник-ретранслятор <-> аппараты на обратной стороне Луны» была в том, что максимальное расстояние этого канала составляет около 80000 км, а затухание сигнала на таком расстоянии достигает 210 дБ. Поэтому, инженерам пришлось находить баланс между пропускной способностью канала связи, динамическим изменением положений трех аппаратов (спутника, посадочного модуля и ровера), а также системой управления мощностью радиоретранслятора.

    Оптимальная рабочая схема у них получилась такая: данные телеметрии передаются при любом расстоянии от аппаратов на поверхности до спутника-ретранслятора, а вот передача научных данных (большие объемы данных) организована в том случае, когда ориентация двух устройств (спутник-ровер или спутник-посадочный модуль) относительно стабильна и мощности всех устройств хватает для организации канала с нужной пропускной способностью.

    Например, антенны ровера «Юйту-2» необходимо настроить так, чтобы они указывали на спутник-ретранслятор, для корректной отправки и получения управляющих сигналов, в то время как солнечные панели ровера должны быть оптимально наклонены для попадания на них большого количества солнечного света, чтобы максимизировать выработку электроэнергии в момент совершения передачи данных.



    В плече канала связи «Спутник-ретранслятор <-> ЦУП на Земле» после выхода спутником-ретранслятором на гало-орбиту вокруг точки Лагранжа L2 системы «Земля-Луна» выполняется калибровка точности наведения ретрансляционной антенны (расстояние 480000 км).

    В процессе калибровки ретрансляционная антенна спутника-ретранслятора направлена на Шанхайскую астрономическую обсерваторию Китайской академии наук. С Земли сигнал отслеживается с помощью наземной антенны с апертурой 65 метров. Результаты испытаний показывают, что ретрансляционная антенна с высоким коэффициентом усиления имеет отклонение наведения менее 0,1°, что удовлетворяет требованиям для данного проекта.

    Спутник-ретранслятор проводит ежедневное самотестирование своих систем — проверяет ключевые функции и показатели эффективности (характеристики РЧ-модуляции, время сбора, задержка пересылки и формат данных) системы ретрансляции. Результаты тестирования отсылаются в ЦУП на Земле, где анализируются на соответствие проектным требованиям.

    Калибровка и тестирование необходимы, так как у спутника-ретранслятора, находящегося на рабочей гало-орбите, из-за тепловой деформации и других факторов фактическая орбитальная ориентация антенны ретрансляционной связи будет иметь отклонения в наведении, которые необходимо корректировать и проверять их изменения.

    Расчетная тепловая деформация элементов антенны (в мм) при разных температурах:



    Расходы на проектирование, производство и запуск аппаратов миссии «Чанъэ-4» были жестко лимитированы. А возможности даже немножко превысить затраты — не то что не было, а наоборот, инженеры были мотивированы минимизировать части и элементы проекта, дорабатывать и расширять их функционал, чтобы уменьшить итоговую стоимость производства и сократить затраты.

    Поэтому, спутник-ретранслятор был изначально спроектирован с относительно небольшим весом (425 кг), чтобы затраты на его производство и запуск были минимальны.

    Были ли резервные спутники-ретрансляторы сделаны? Это интересный вопрос — как вариант, были сделаны несколько прототипов, но запущен был только один, самый проверенный.

    Что будет, если в космическом пространстве спутник-ретранслятор выйдет из строя? Конечно, в его составе есть несколько дублирующих элементов, которые наиболее критичны для проекта — части бортового компьютера, системы электропитания и радиоретранслятора.
    Если спутник достигнет своей рабочей орбиты за Луной, то тут уже его работоспособность будет максимальна и срок службы может составлять до 10 лет.

    Самая большая проблема, которая может возникнуть у спутника-ретранслятора — это фатальное повреждение антенны, поэтому ее сделали в виде гигантского зонтика с сетчатым внутренним покрытием, которое микрометеориты могут повреждать, не выводя из строя функциональную часть. А шанс, что большой метеорит столкнется со спутником-ретранслятором очень небольшой.

    Однако, если такое произойдет, то в течение 30 суток можно будет восстановить канал связи «Земля обратная сторона Луны», путем запуска нового спутника-ретранслятора и вывода его на рабочую орбиту за Луной.

    У инженеров Китайской академии космических технологий были следующие новые задачи после создания спутника-ретранслятора:

    • подготовить спутник-ретранслятор к запуску на ракета-носителе и сопровождать запуск;
    • отслеживать его траекторию и направлять спутник-ретранслятор до Луны;
    • выполнить лунный маневр для перехода на рабочую гало орбиту вокруг точки Лагранжа L2 системы «Земля-Луна»;
    • тестировать канал связи со спутником, пока лунные аппараты миссии «Чанъэ-4» не выйдут в конце декабря 2018 года на орбиту Луны;
    • провести первый сеанс связи с посадочным модулем «Чанъэ-4» в конце декабря 2018 года, посадочный модуль «Чанъэ-4» находится на орбите Луны;
    • 3 января 2019 года получать данные от посадочного модуля «Чанъэ-4», который начнет процедуру посадки на обратную сторону Луны;
    • провести первый сеанс связи с посадочным модулем «Чанъэ-4» и ровером «Юйту-2», которые находятся на поверхности обратной стороны Луны.

    Запуск и работа в космическом пространстве



    21 мая 2018 года: с Китайского космодрома Сичан запущен спутник-ретранслятор «Цэюцяо» (Сорочий мост).

    Старт в ЦУП на Земле:








    Отделение полезной нагрузки:





    Траектория полета спутника-ретранслятора «Цэюцяо»:







    14 июня 2018 года: Cпутник-ретранслятор «Цэюцяо» вышел на гало-орбиту вокруг точки Лагранжа L2 системы «Земля-Луна», примерно в 65000 км от Луны, став первым в мире спутником связи, работающим на этой орбите.


    Вот такая фотография была получена со спутника-ретранслятора «Цэюцяо»:



    Где видны Луна, Земля и элементы спутника:



    Спутник-ретранслятор может оставаться на своей орбите в течение длительного времени из-за относительно низкого расхода топлива, поскольку гравитация Земли и Луны уравновешивает его орбитальное движение.

    Находясь на своей орбите, спутник-ретранслятор может «видеть» как Землю, так и обратную сторону Луны. С Земли орбита спутника-ретранслятора выглядит как ореол Луны.

    Концепция развертывания ретрансляционного спутника на гало-орбите была впервые выдвинута американскими космическими экспертами в 1960-х годах (основной вклад в расчет такой орбиты внес Роберт Фаркуар — специалист по проектированию миссий NASA более 50 лет назад — в 1968 году), но была впервые была реализована китайскими космическими инженерами только в 2018 году.

    Точки либрации системы «Земля-Луна»:















    Организация связи с посадочным модулем «Чанъэ-4» и ровером «Юйту-2»

    Спустя шесть месяцев, как спутник-ретранслятор «Цэюцяо» достиг своей рабочей орбиты за Луной, началась вторая рабочая фаза проекта «Чанъэ-4» — вывод в космическое пространство аппарата «Чанъэ-4» с лунным ровером «Юйту-2» на борту.





    8 декабря 2018 года: Ракета-носитель «Чанчжэн-3B» со станцией «Чанъэ-4» успешно запущена с Китайского космодрома «Сичан».

    Траектория полета станции «Чанъэ-4»:



    Через 110 часов станция «Чанъэ-4» достигла Луны и перешла на ее орбиту.

    Вот тогда и началось первое боевое тестирование спутника-ретранслятора «Цэюцяо» путем организации канала связи со станцией «Чанъэ-4», когда она пролетала над обратной стороной Луны:





    Режимы тестирования и работы спутника-ретранслятора «Цэюцяо» и аппаратов станции «Чанъэ-4» (спускаемого модуля и ровера)



    Когда станцией «Чанъэ-4» приступила к процедуре посадки 3 января 2019 года, то тут уже в ЦУП на Земле переключились на полноценную работу со спутником-ретранслятором «Цэюцяо» для получения телеметрии и фотографий со спускаемого модуля «Чанъэ-4».

    3 января 2019 года: спускаемый аппарат «Чанъэ-4» совершает посадку в кратере «Карман» на обратной стороне Луны. В составе посадочного аппарата «Чанъэ-4» находится второй Китайский лунный ровер «Юйту-2», модернизированный аналог ровера «Юйту».

    Через спутник-ретранслятор «Цэюцяо» в ЦУП на Земле получают первые изображения обратной стороны Луны в зоне приземления, а также тысячи кадров с посадочной камеры посадочного аппарата «Чанъэ-4», объединив которые, получилось такое замечательное видео посадки на обратную сторону Луны:

    Видео процедуры посадки на обратную сторону Луны:


    После окончания всех этапов процедуры успешной посадки и установки независимых каналов связи с аппаратами «Чанъэ-4» (посадочным модулем и ровером), началась эра исследования обратной стороны Луны.





    Но всего этого могло бы не было без спутника-ретранслятора «Цэюцяо» и организованной с помощью него системы связи:





    Схема организации связи проекта «Чанъэ-4»:







    Данные телеметрии от посадочного модуля «Чанъэ-4» и лунного ровера «Юйту-2 поступают на спутник-ретранслятор «Цэюцяо», который далее их передает на Землю в Пекинский центр аэрокосмического контроля, а далее в ЦУП, что приводит к задержке получения данных операторами на Земле до двух-трех минут.

    В центре космической связи:





    В центре управления полетами Китайской академии космических технологий:







    Вопрос: Можно ли с помощью ретранслятора спутника «Цэюцяо» вести прямую трансляцию с поверхности обратной стороны Луны?

    Ответ: Теоретически это возможно, но текущие каналы связи не могут соответствовать требованиям для потоковой передачи видео в реальном времени.


    В Китайской академии космических технологий делают все возможное, чтобы спутник-ретранслятор смог работать как можно дольше, обеспечивая в будущем связь для зондов и аппаратов других стран, если они намерены исследовать обратную сторону Луны в течение срока службы спутника.

    Это мирный научный проект, к которому могут присоединиться все желающие.

    Тем более, что при осуществлении маневров спутником-ретранслятором для достижения своей рабочей орбиты инженерам Китайской академии космических технологий удалось оптимизировать количество маневров двигателями, что позволило сэкономить 16,8 кг топлива, которые могут быть теперь использованы в дальнейшем при необходимости для коррекции его орбиты и продлении срока службы.



    Для понимания, что на Луне еще будут новые исследования — текущая на 5 мая 2019 года научная спутниковая группировка.

    • +20
    • 3,2k
    • 1
    Поддержать автора
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 1

      +1
      Более всего поражает воображение форма орбиты этого ретранслятора — уж слишком она экзотическая.
      Помню, в школьные годы, читая популярные статьи и книги по космонавтике, я разобрался в механике обычных круговых орбит — сначала на примере пушки, стреляющей за горизонт. Эллиптические орбиты, хотя и сложнее, но тоже поддались пониманию в рамках житейской, чисто механической модели.
      Но здешняя орбита не даёт никаких опор привычным житейским представлениям. Нет центрального тела, своим тяготением заворачивающего спутник на замкнутую траекторию. Где апоцентр? Где перицентр? Как на такую орбиту выходят? Какая там «первая космическая», позволяющая с этой орбиты сойти? Получается, это чистая игра ума, порождение каких-то абстрактных математических идей, тем не менее существующее в реальном мире. Это удивительно!

      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

      Самое читаемое