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第16部分

論證中,測控系統成了制約整個工程的瓶頸。後來,工程總指揮孫家棟根據調查發現,在採用我國現有航天測控網的基礎上,如果再利用中國科學院上海天文臺、北京天文臺和昆明天文臺的天文望遠鏡的觀測能力,讓天文臺的甚長基線射電干涉網輔助測量,提高衛星導航精度,就可基本滿足“嫦娥一號”衛星的測控要求。於是,專家們建設性地提出了“USB+VLBI”綜合測量方案,在我國尚未建成深空探測網的現實條件下,解決了測控距離遠,測量精度高的技術難題。

“USB”是S頻段微波統一測控系統的簡稱,是具有跟蹤測軌、遙測接收、遙控發令功能的綜合多功能測控裝置。它先後完成了我國曆次運載火箭和各型號衛星飛行的測控通訊任務,完成了我國各衛星發射中心、測控中心、測控站和“遠望”號綜合測量船隊測控通訊系統的總體設計與建設,是國內比較完善的衛星測控通訊網,在我國載人航天飛行試驗中,它也?受了檢驗。參加繞月探測工程S頻段測控網主要由北京航天飛行控制中心、西安衛星測控中心、西昌衛星發射中心、青島站、喀什站、廈門站,以及“遠望二號”、“遠望三號”測量船組成。為了解決遠距離測控,又分別在喀什站和青島站新建了18米天線,改善了以往用於地球衛星的10米和12米天線的通道餘量,提高了測量精度,增強了系統可靠性,使地面站作用距離從地球範圍延伸到月球範圍。

統一測控系統一般由天線跟蹤/角測量系統、發射系統、接收系統、遙測終端、遙控終端、測距/測速終端、時/頻終端、資料傳輸裝置以及其他裝置組成,所用頻段多為S波段(2000~4000兆赫)或C波段(4000~8000兆赫)。採用統一測控系統並使用S頻段的測控通訊網稱為“統一S波段”測控網,簡稱USB測控網。

VLBI(VeryLongBaselineInterferometry)是甚長基線干涉測量的英文縮寫,它是一種射電干涉技術,透過無線電波干涉的方法,將間隔數百乃至數千千米長度基線兩端的口徑較小的射電望遠鏡,合成為巨大的綜合孔徑望遠鏡,其等效直徑為望遠鏡之間的最長基線長度。透過延長基線,VLBI能獲得極高的解析度,是目前解析度最高的天文觀測技術,主要用於射電星的研究。根據VLBI的基本?理,利用長基線兩端的測量站可以觀測深空航天器,同時,還可對同航天器相近的標校星(通常是射電星)觀測,將得到的兩種資料進行比對,就可得到比較精確的航天器角位置。我國的VLBI射電天文觀測網歸屬中國科學院,由北京密雲站50米口徑射電望遠鏡、電望遠鏡天線、烏魯木齊南山站25米口徑射電望遠鏡、昆明鳳凰山站40米口徑射電望遠鏡、上海佘山站25米口徑射電望遠鏡和位於上海天文臺的資料處理中心組成。由靠近我國國土邊緣的四個站可構成6條測量基線,最長基線長度達3200多千米。該系統已?加入歐洲甚長基線干涉網等8個國際聯合觀測網路或觀測專案。1996年上海、烏魯木齊、義大利、南非等五臺站進行了VLBI聯合觀測,成功地發現了5個視超光速源。

射電望遠鏡是指能夠接收遙遠河外星系射電源(如類星體)飛出的寬頻微波輻射訊號的無線電接收裝置。並不是通常概念下的光學望遠鏡。射電望遠鏡包括大口徑天線、低噪聲接收機和寬頻記錄裝置。

為了進一步提高測控覆蓋率和可靠性,我國還與歐洲空間局(主要由歐洲空間操作中心、庫魯站、新諾舍站組成)和智利聖地亞哥站開展國際聯網合作,借用國際資源作為繞月探測工程測控系統的補充,形成了“國內測控站(船)+國外測控站”的全球布站方案,使“嫦娥一號”衛星的測控覆蓋率達到了98%以上。

萬里嫦娥一線牽(3)