据公开资料显示,冷战期间美苏两个航天强国遇到同样的问题,他们依靠其强大经济实力、以及政治影响力,在全球多个国家建立了地面测控站,建造了大量测控船及飞机,但也无法实现对低轨航天器的无间断测控。直至1983年,美国人开始将目光投向太空,他们发射了运行在静止轨道上的数据中继卫星。低轨航天器先将数据上传至中继卫星,中继卫星再将数据传回至地面,即一个“星-星-地”的通讯流程。
与普通通信卫星相比,数据中继卫星需要克服的第一个技术难题是对航天器的捕获和跟踪。中继卫星运行高度是3,000公里,低轨航天器的高度仅为数百公里,距离非常远;而视频、高质量静态图像又需要高速数据传输,中继卫星与低轨航天器之间需要采用增益高、波束极窄的Ku/Ka波段天线进行通讯。通讯距离远、通讯波束窄,这就对跟踪精度提出了极高要求,要达到0。06度。
所以,数据中继卫星可以称得上是当今技术含量最高的通讯卫星。中国在2012年完成第一代“天链一号”数据中继卫星体系的建设,2013年进行“太空授课”实则是对自己航天测控实力的一次展示。 |