中国可能发展用于地球-月球通信的双中继卫星系统以降低地缘政治风险
文摘
2024-08-17 09:46
美国
https://spacenews.com/china-could-develop-dual-relay-satellite-system-for-earth-moon-communications-to-reduce-geopolitical-risks/DSEL的习向宇在2023年10月2日阿塞拜疆巴库展示鹊桥星座概念。图片来源：Andrew Jones/SpaceNews中国研究人员建议整合地球和月球轨道中继系统，以改善国际月球研究站（International Lunar Research Station，ILRS）的通信，并减少对外国地面站的依赖。他们提议使用中国的天链卫星与鹊桥月球卫星，以确保持续覆盖。这一双系统将增强中国月球探测的通信可靠性，尽管存在潜在的国际合作风险。赫尔辛基 —— 中国研究人员提议结合独立的地球和月球轨道中继系统，以减少依赖其他国家地面站所带来的风险和不确定性。中国正在领导一个名为国际月球研究站（International Lunar Research Station，ILRS）的项目，该项目旨在2030年代在月球南极附近建立一个基地。该计划包括在月球轨道上建立一个名为鹊桥（“Magpie Bridge”）的中继系统，以促进地球和月球之间的通信。中国空间科学杂志上发表的一篇文章指出，由于地球的自转和月球的轨道运动，国内地面深空站只能与鹊桥月球中继卫星进行间歇性通信。其他国家的深空站，如阿根廷的Neuquén地面站，可以大大改善通信条件。然而，文章也指出，虽然在世界其他地区建立站点可以缓解这一问题，但它引入了与国际关系、政治稳定和安全相关的风险。“一旦宇航员驻扎在国际月球研究站和月球基地，这种风险就不容忽视。”因此，北京遥测技术研究所、北京跟踪与通信技术研究所和北京航空航天大学的研究人员提议将鹊桥卫星（已经支持了两次月球背面任务的一对卫星）与中国在地球同步轨道上的天链通信卫星连接起来。天链卫星是中国空间基础设施的关键组成部分。三颗天链卫星在地球静止轨道上相隔120度布局，为卫星、航天器和天宫空间站提供可靠的实时全球遥测和数据中继服务。天链卫星目前不使用卫星间链路。文章写道：“为了确保ILRS与中国地面控制中心之间的持续、无缝通信，有必要将月球中继和天链中继卫星整合起来，形成一个双卫星中继系统。”模拟表明，天链目前可以为鹊桥提供75%的覆盖率。为了实现连续覆盖，它提议在未来的天链卫星上安装额外的天线，以增强它们与月球中继卫星通信的能力。还需要第四颗天链卫星来提高覆盖率。如果实现，这个双中继系统将包括在月球鹊桥和天链中继卫星上集成的通信终端。然而，这些举措将限制天链卫星当前用途的资源。文章的作者声称，提议的双卫星中继系统将显著提高ILRS与地球地面站之间通信的可靠性和连续性，确保载人深空任务的无缝连接，并提升中国空间探索基础设施的整体鲁棒性和有效性。它还可以作为为月地空间提供全球覆盖和高速通信的先驱。然而，值得注意的是，该提议在某种程度上对计划中的ILRS的国际方面持隐含批评态度，推动国内对通信的控制。中国已经与亚洲、欧洲和非洲的国家，以及西半球的委内瑞拉和尼加拉瓜签署了谅解备忘录。中国在国外的地面站，如Neuquén，因潜在的双重用途而引起关注。与此同时，中国在2003年失去了在中太平洋基里巴斯的一个地面站，当时这个岛国承认了台湾。然而，这个国家在2019年恢复了与中国的关系。这些事件可能影响了研究人员的思考。中国还依靠远望号跟踪船来支持发射，而不是一个现有的国际地面站网络。与此同时，中国已经建立了一个覆盖全国地理范围的不断增长的地面站网络。它计划建立一个鹊桥星座，为该国的月球探索提供全面的导航和通信服务。今年早些时候，与鹊桥-2一起发射的一对开路先锋卫星，名为天都-1和天都-2。建议的第一阶段将在月球周围建立椭圆冻结轨道（elliptical frozen orbit，ELFO）的卫星。第二阶段将在地月拉格朗日点1、2、4和5、近直线晕轨道（near-rectilinear halo orbit，NRHO）以及地球静止轨道上的航天器，即月地空间站，看到更多的ELFO卫星和航天器。第三阶段和最后阶段将在现有和新的远距离逆行轨道（distant retrograde orbit，DRO）中增加卫星。中国计划在未来几年向月球南极发射ILRS前导任务。多航天器嫦娥七号任务计划于2026年发射，原位资源利用测试任务嫦娥八号计划在两年后发射。https://spacenews.com/author/andrew/Andrew Jones为SpaceNews报道中国的航天工业。Andrew曾在中国生活，并在那里报道重大航天会议。他目前居住在芬兰赫尔辛基，为《国家地理》、《新科学家》、《史密森尼杂志》、《天文与望远镜》、《IEEE Spectrum》和《The Wire China》等撰写文章。
