Китайская сеть дальнего космоса и радиоастрономические объекты в Китае в использовании · запланировано · радиоастрономический комплекс
Китайская сеть дальнего космоса ( CDSN ) представляет собой сеть крупных антенн и средств связи, которые используются для радиоастрономии , радиолокационных наблюдений и миссий космических кораблей Китая . CDSN находится в ведении Генерального центра управления запуском и слежением китайских спутников (CLTC) Департамента космических систем Сил стратегической поддержки Народно-освободительной армии . [1] [2] [3] [4]
Сеть впервые была необходима для лунной миссии «Чанъэ 1» , [5] [6] и с тех пор использовалась для поддержки последующих миссий на Луну и Марс, таких как миссии «Чанъэ 5» и «Тяньвэнь-1» . Подобные сети дальнего космоса находятся в ведении США , России , европейских стран , Японии и Индии .
В принципе, китайская сеть дальнего космоса существует с 1993 года с вводом в эксплуатацию 25-метрового телескопа Наньшань в горах к югу от Урумчи . 25-метровая антенна Шанхайской астрономической обсерватории тогда смогла не только участвовать в программе эксперимента VLBI в Южном полушарии , но и вместе с Урумчи формировать собственную китайскую базовую линию, а также наблюдать и измерять удаленные объекты.
Все станции оснащены высокоточными водородными мазерными часами и связаны между собой мощными сетями связи. Все станции соответствуют положениям Консультативного комитета по системам космических данных (CCSDS), поэтому обмен данными с системами других космических агентств возможен, несмотря на разное техническое оснащение.
Антенны Шешаня, Урумчи, Миюня, Куньмина и Тяньмы могут быть объединены в национальную ассоциацию и, таким образом, сформировать Китайскую сеть РСДБ (CVN), РСДБ-телескоп размером с Китай. Оценка данных CVN происходит на РСДБ-наблюдательной базе Шешань Шанхайской астрономической обсерватории . Объекты в Шанхае и Урумчи также интегрированы в Европейскую сеть РСДБ (EVN).
Станция Эспасио Лехано китайской сети дальнего космоса.
В 2014 году Китай и Аргентина подписали соглашение, позволяющее Китаю построить станцию Эспасио Лехано . [1] [8] Станция была построена в провинции Неукен , Аргентина (~70° з.д.), с инвестициями в 50 миллионов долларов. Объект, являющийся частью Китайской программы исследования Луны , [9] [10] был открыт в октябре 2017 года. [11] Некоторые считают станцию символом возрастающей роли Китая в политике и экономике Южной Америки. [12]
С 2018 года компания China Satellite Launch and Tracking Control General (CLTC) была клиентом Шведской космической корпорации (SSC), которая предоставляла услуги CLTC, включая TT&C для заранее определенных гражданских спутников в рамках исследований, наблюдения Земли и данных о погоде, а также для другие научные космические аппараты. [13] 21 сентября 2020 года агентство Reuters сообщило, что SSC решила не продлевать свои контракты с Китаем, чтобы помогать управлять китайскими спутниками с наземных станций SSC или искать новый бизнес с Китаем. [14]
В конце 2020 года наземная станция «Кашгар» была модернизирована с одной одиночной 35-метровой антенны до антенной решетки, состоящей из четырех 35-метровых антенн. Мощность новой системы была эквивалентна 66-метровой антенне. [15]
Системы для радиоастрономии
Сферический телескоп с пятисотметровой апертурой (FAST), вид сверху в 2020 году.Телескоп первобытной структуры (PaST), также называемый 21-сантиметровой решеткой (21CMA).
Радиоастрономия , несмотря на использование аналогичных больших антенн, представляет собой совершенно другую область, чем связь космических аппаратов. Нет необходимости передавать, а диапазоны приема выбираются из научных интересов.
15-метровый радиотелескоп в Миюне был построен в 1992 году и использовался для изучения пульсаров , но примерно в 2002 году был демонтирован в пользу 50-метрового радиотелескопа. [16]
Радиотелескоп синтеза Миюнь (MSRT) представляет собой телескоп для наблюдения солнечной активности и исследует диапазон частот 232 МГц. Он состоит из 28 антенн диаметром 9 метров каждая с базами от 18 м до 1164 м с интервалом 6 м и находится в эксплуатации с 1998 года. [17]
Сферический телескоп с пятисотметровой апертурой (FAST) — радиотелескоп с самым большим в мире главным зеркалом. Общий диаметр неподвижного сферического главного зеркала — 500 метров; сигналы могут эффективно приниматься на площади диаметром до 300 метров (апертура). FAST в основном используется в радиоастрономии. Однако FAST будет играть важную роль в китайской миссии на Марс в 2020 году из-за диапазона частот его приемников (от 70 МГц до 3 ГГц). Любая посадка на Марс, такая как будет предпринята «Тяньвэнь-1» , должна замедлить скорость звука, во много раз превышающую скорость звука, до 0 в течение 6–8 минут [18] , поэтому частота несущей волны телеметрических сигналов в X-диапазоне быстро меняется из-за эффекта Доплера . В случае резкого торможения, вызванного раскрытием парашюта, штатные станции дальнего космоса, скорее всего, потеряют связь с зондом. Поэтому в качестве резервной копии при высадке на Марс необходимо задействовать радиоастрономические средства, которые могут принимать связь в дециметровом диапазоне (УВЧ). [19] [20] [21] [22]
Телескоп первобытной структуры (PaST), также называемый 21-сантиметровой решеткой (21CMA), в Уластае , Синьцзян, был завершен в 2006 году. В 2009 году он был расширен за счет новых малошумящих усилителей и более совершенных компьютерных технологий для оценки. Эта установка в отдаленной долине изучает низкие выбросы нейтрального водорода из водородной линии . [23] Массив состоит из 81 группы (модулей) с 10287 антеннами. Они расположены в виде двух взаимно перпендикулярных рукавов: один длиной 6,1 км в направлении восток-запад, другой длиной 4 км в направлении север-юг. Каждая антенна имеет 16 диполей длиной от 0,242 до 0,829 метра и охватывает диапазон частот от 50 до 200 МГц. [24]
Планируемые или строящиеся станции
Радиотелескоп Цитай (QTT) — это запланированный 110-метровый радиотелескоп , который будет построен в округе Цитай в Синьцзяне , Китай. По завершении строительства, запланированного на 2023 год, [25] это будет крупнейший в мире полностью управляемый однозеркальный радиотелескоп. Он предназначен для работы в диапазоне от 300 МГц до 117 ГГц. Полностью управляемая тарелка QTT позволит ему наблюдать за 75% звезд на небе в любой момент времени. [26] QTT и FAST, также расположенные в Китае, могут наблюдать частоты в « водяной лунке », которую традиционно предпочитают ученые, занимающиеся поиском внеземного разума (SETI), а это означает, что каждая обсерватория может обеспечить последующее наблюдение. начали наблюдения предполагаемых сигналов от инопланетян, обнаруженных в этой тихой части радиоспектра в другой обсерватории. [27]
Ретрансляционные спутники
У Китая есть несколько спутников-ретрансляторов серии «Тяньлянь» на геостационарных орбитах , которые могут передавать данные друг другу и на землю, обеспечивая таким образом связь с космическими кораблями, не имеющими прямого контакта с наземными станциями. Технология спутников-ретрансляторов обеспечивает промежуточное хранение данных, более высокую пропускную способность соединений для передачи данных и больший охват неба. Эти спутники были первоначально выведены на орбиту в 2008 году для связи с космическими кораблями «Шэньчжоу» пилотируемой космической программы . Но они также используются для миссий в дальний космос, например, в 2020 году для марсианской миссии Tianwen-1 , где спутники Tianlian 1B и Tianlian 2A были припаркованы для отслеживания орбиты и передачи телеметрических данных с зонда. [28]
Лунные миссии
«Чанъэ-1» : дистанционно управляется со станций в Циндао и Кашгаре , это первое использование китайской сети дальнего космоса. [29]
^ ab «Взгляд в небо: растущее космическое присутствие Китая в Южной Америке». Центр стратегических и международных исследований . 4 октября 2022 года. Архивировано из оригинала 5 октября 2022 года . Проверено 4 октября 2022 г.
^ «Генеральный контроль запуска и слежения за запуском и отслеживанием китайских спутников (CLTC)» . Инициатива по ядерной угрозе. 31 января 2013 г. Архивировано из оригинала 26 мая 2021 г. Проверено 23 июня 2021 г.
^ Динатале, Мартин (8 сентября 2014 г.). «Обеспокоенность возможным военным использованием территории космического Китая в Южном регионе». Ла Насьон (на испанском языке). Архивировано из оригинала 5 сентября 2017 года . Проверено 23 июня 2021 г.
↑ Гаррисон, Кассандра (31 января 2019 г.). «Китайская военная космическая станция в Аргентине — это «черный ящик»». Рейтер . Архивировано из оригинала 25 января 2022 года . Проверено 25 января 2022 г.
↑ Се, Жэньцзян (14 февраля 2007 г.). «Готовимся к Чанъэ». Астрономия . Архивировано из оригинала 16 марта 2012 года . Проверено 23 июня 2021 г.
^ Ян, Цзяньго; Пин, Цзин-Сон; Ли, Фей (2008). Точное определение орбиты Smart-1 и Chang'E-1 . 37-я Научная ассамблея КОСПАР. Бибкод : 2008cosp...37.1381J.
^ «Китай строит сеть дальнего космоса» (PDF) . Китайский информационный бюллетень по науке и технологиям . № 606. 10 января 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2011 г. . Проверено 21 июня 2011 г.
↑ Уотсон-Линн, Эрин (9 июня 2020 г.). «Гравитация китайской космической базы в Аргентине». Переводчик . Институт Лоуи. Архивировано из оригинала 11 мая 2021 года . Проверено 23 июня 2021 г.
^ «Китайская космическая станция предназначена «исключительно для научных и гражданских целей»: правительство Аргентины». Информационное агентство Синьхуа. 30 июня 2015 г. Архивировано из оригинала 2 июля 2015 г.
↑ Ли, Виктор Роберт (24 мая 2016 г.). «Китай строит базу космического мониторинга в Америке». Дипломат . Архивировано из оригинала 10 февраля 2020 года . Проверено 23 июня 2021 г.
↑ Динатале, Мартин (28 января 2018 г.). «Перед полемикой из-за вашего возможного военного использования, особая китайская станция в Неукене, которую вы можете использовать». Infobae (на испанском языке). Архивировано из оригинала 29 октября 2020 года . Проверено 2 июня 2018 г.
^ Лондоньо, Эрнесто (28 июля 2018 г.). «С космической станции в Аргентине Китай расширяет свое влияние в Латинской Америке». Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 1 мая 2020 года . Проверено 23 июня 2021 г.
^ «Приложение для китайских клиентов SSC» (PDF) . Шведская космическая корпорация. Архивировано из оригинала (PDF) 18 июня 2020 года . Проверено 21 сентября 2020 г.
^ Аландер, Йохан; Барретт, Джонатан (21 сентября 2020 г.). «Шведское космическое агентство прекращает новый бизнес по оказанию помощи Китаю в эксплуатации спутников». Рейтер . Архивировано из оригинала 21 сентября 2020 года . Проверено 21 сентября 2020 г.
^ Ли, Гуоли; Люй, Бинхун (18 ноября 2020 г.). «我国首个深空天线组阵系统正式启用» (на китайском (Китай)). Информационное агентство Синьхуа . Архивировано из оригинала 3 июня 2021 года . Проверено 29 мая 2021 г.
^ Джин, К.; Цао, Ю.; Чен, Х.; Гао, Дж.; Гао, Л.; Конг, Д.; Су, Ю.; Ван, М. (2006). «50-метровый радиотелескоп Пульсар Миюн». Китайский журнал астрономии и астрофизики . 6 : 320. дои : 10.1088/1009-9271/6/S2/59 . S2CID 120782642.
^中国火星探测计划(根据叶院士报告整理). spaceflightfans.cn (на китайском (Китай)). 14 марта 2018 г. Архивировано из оригинала 4 ноября 2019 г. . Проверено 23 июня 2021 г.
↑ Саркисян, Джон (6 августа 2012 г.). «Трек Паркса MSL EDL». CSIRO Обсерватория Паркса. Архивировано из оригинала 21 декабря 2022 года . Проверено 23 июня 2021 г.
^ Эстерхейзен, С.; Асмар, Юго-Запад; Де, К.; Гупта, Ю.; Каторе, С.Н.; Аджиткумар, Б. (март 2019 г.). «Прямое наблюдение ExoMars Schiaparelli с Земли с использованием GMRT». Радионаука . 54 (3): 314–325. Бибкод : 2019RaSc...54..314E. дои : 10.1029/2018RS006707 .
^ Донг, Гуанлян; Ли, Хайтао; Хао, Ваньхун; Ван, Хун; Чжу, Чжиюн; Ши, Шанбин; Фан, Мин; Чжоу, Хуан; Сюй, Дэчжэнь (апрель 2018 г.).中国深空测控系统建设与技术发展 [Развитие и будущее китайской системы TT&C для дальнего космоса]. Журнал исследования глубокого космоса (на китайском (Китай)). 5 (2): 99–114. doi : 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001. Архивировано из оригинала 24 июня 2021 года . Проверено 23 июня 2021 г.
^ Морабито, Дэвид Д.; Шратц, Брайан; Бруволд, Крис; Илотт, Питер; Эдквист, Карл; Чианчоло, Алисия Дуайер (15 мая 2014 г.). «Отключение и отключение связи EDL в научной лаборатории Марса на УВЧ» (PDF) . Отчет о развитии межпланетной сети . 42–197: 1–22. Бибкод :2014ИПНПР.197А...1М. Архивировано (PDF) из оригинала 25 января 2021 года . Проверено 17 февраля 2021 г.
^ "Массив 21 сантиметр (21CMA)" . Национальные астрономические обсерватории Китайской академии наук. Архивировано из оригинала 19 июня 2021 года . Проверено 23 июня 2021 г.
^ Чжэн, Цянь; У, Сян-Пин; Джонстон-Холлит, Мелани ; Гу, Цзюнь-Хуа; Сюй, Хайгуан (1 декабря 2016 г.). «Радиоисточники в регионе NCP, наблюдаемые с помощью 21-сантиметровой антенны». Астрофизический журнал . 832 (2): 190. arXiv : 1602.06624 . Бибкод : 2016ApJ...832..190Z. дои : 10.3847/0004-637X/832/2/190 . S2CID 118551520.
^ О'Каллаган, Джонатан (17 января 2018 г.). «Китай построит самый большой в мире управляемый радиотелескоп к 2023 году». IFLНаука . Архивировано из оригинала 21 апреля 2021 года . Проверено 11 февраля 2018 г.
↑ Аткинсон, Нэнси (24 января 2018 г.). «Китай планирует построить самый большой в мире управляемый радиотелескоп». Искатель . Архивировано из оригинала 15 октября 2021 года . Проверено 11 февраля 2018 г.
↑ Мак, Эрик (17 января 2018 г.). «Новый крупнейший радиотелескоп, который поможет обнаружить сигналы инопланетян». CNET . Архивировано из оригинала 21 апреля 2021 года . Проверено 23 июня 2021 г.
^ Ли, Гуоли; Ван, Ран (21 июля 2020 г.). «我国天基测控系统团队完成多项技术状态准备静待天问一号发射» (на китайском языке). Информационное агентство Синьхуа. Архивировано из оригинала 22 июля 2020 года . Проверено 23 июня 2021 г.
^ «Чанъэ-1 - стартует новая миссия на Луну» . Европейское космическое агентство . 24 октября 2007 г. Архивировано из оригинала 16 октября 2012 г. . Проверено 24 октября 2007 г.
^ "Второй китайский лунный орбитальный аппарат "Чанъэ-2" отправляет данные с расстояния 1,7 млн км" . Информационное агентство Синьхуа. 21 сентября 2011 года. Архивировано из оригинала 26 сентября 2011 года . Проверено 23 июня 2021 г.
↑ Грей, Билл (25 августа 2012 г.). «Чанъэ 2: Полная история». Планетарное общество. Архивировано из оригинала 26 августа 2012 года.
↑ Джонс, Эндрю (23 июля 2020 г.). «Тяньвэнь-1 запускается на Марс, знаменуя начало китайских межпланетных исследований» . Космические новости . Архивировано из оригинала 10 ноября 2022 года . Проверено 23 июля 2020 г.
↑ Рулетка, Джоуи (5 февраля 2021 г.). «Три страны должны достичь Марса в ближайшие две недели». Грань . Архивировано из оригинала 5 февраля 2021 года . Проверено 7 февраля 2021 г.