首頁>科學>

近日,有媒體報道,位於木星軌道的朱諾號探測器發射的無線電訊號已成功被中國科學家截獲,並根據多普勒效應確定了多普勒頻移以及其執行過道。據了解,此次截獲訊號的中國深空天線已經投入運營7年之久了。

“朱諾號”是NASA“新疆界計劃”的第二枚探測器,2011年從位於佛羅里達的卡納維拉爾角發射場發射升空,並於2016年7月6日入軌木星。其科學目標是研究木星的起源與進化。

而行星無線電科學也是朱諾號的重要任務之一,其搭載了直徑為2.5米的高增益天線,用以與地球交流和利用無線電訊號特徵對木星的重力場和大氣層進行探測。

朱諾號在軌期間會不斷向地球傳輸訊號,但是木星與地球之間的距離長達10億公里,訊號衰減極大,想要及時捕獲相關訊號,對深空探測站來說是一項巨大的挑戰。

據悉,實施此次攔截任務的是由中國兩個深空站聯合進行,它們分別位於喀什和佳木斯,其分別於​16年10月到17年8月針對朱諾號開展開環測量實驗。兩座深空站分別配備了35米與66米測控天線,在過去多次發射任務中提供了巨大幫助。

對於深空探測來說,由於探測目標往往都距地球百億公里級別,回傳訊號十分微弱,因此其對測控技術的考驗要求十分嚴格。必須擁有高靈敏測控天線技術的深空站才能執行該級別的深空探測任務。

未來中國必然要進行深空探測,但是如果沒有資料參考和資料實驗支援,那無異於盲人摸象,會嚴重影響中國深空探測計劃。而通過攔截美國深空探測器的訊號,中國科學家得以驗證自身技術,彰顯自身技術能力,也有助於在國際上打破別國對中國進行的航天封鎖。

事實上這並非中國首次截獲美國深空探測器的訊號。早在2015年6月11日,中國佳木斯深空探測站就曾成功截獲位於新地平線號飛掠冥王星時的多普勒速度,當時該衛星距離地球距離約為47億公里。而在2017年9月15日,中國又成功對完成任務墜入土星的卡西尼號探測器實施了訊號測量,該次試驗使用的是吳國全新的深空探測網。

想要跟蹤朱諾號預先準備哪些資訊呢?據介紹,地基深空站想要對朱諾號一類的深空探測器進行追蹤,首先要掌握其下行訊號的頻點分佈和接收端功率情況,其次還要確定衛星下行訊號的時間和規律,最後,要考慮到由於光速具有極限,訊號到達深空探測器之間的時間誤差。

深空訊號在路徑上的相位、頻率、幅度等特性的微小變化也是深空探測要關注的重點。

而中國也將在2024年發射兩枚太陽系綜合邊際探測器。這也是中國太陽系邊界探測構想“兩步走”的第一步——在2049年到達位於100AU外的太陽系邊界,約合150億公里外的深空。這兩枚衛星將沿相反方向推進,從太陽系兩邊開展日球層大尺度三維空間特性及外太陽系典型天體探測、太陽風邊際及鄰近恆星際空間物質特性探測

而第二步,中國將突破1000AU,約合1500億公里,抵達太陽引力透鏡焦點區域開展太陽引力透鏡效應觀測和廣義相對論驗證。

兩項計劃對深空探測技術的要求非常高,因此中國喀什深空站的深空天線陣也即將擴建。

正是因為擁有了強大的綜合國力和先進的技術能力,中國才得以開展類似實驗。祝願未來中國所有深空實驗和探測均能圓滿成功。

  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 6.4億裡,日本太空探索取得重大成就,整個航天界都被震驚了