這兩天我翻資料,突然就被一個問題給問住了:你說這深空測控網的天線,是不是口徑越大就越厲害?
你看老美,上來就是70米巨無霸天線,歐洲呢,用的是35米的,而咱們,不僅有66米的,還玩起了組陣。
說實話,我一開始以為口徑大就能能輕松抓到宇宙深處的那點微弱信號,就好像手機信號塔越高,覆蓋就越廣。
但越翻看資料,我越覺得這事兒沒那么簡單。
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美國深空網絡,簡稱DSN,它從規模上說,已經是那種大而全的布局了。
它分別在加州戈爾德斯通、西班牙馬德里、還有澳大利亞堪培拉,各設立了一個站點。
這三地兒的經度剛好差了120度,不管地球怎么轉,起碼能保證有一個站盯著太空里的探測器。
每個站都配了個一座70米直徑的天線,還有多座34米的天線輔助。
70米,大家可能沒什么概念,那要是20層樓那么高呢?
它還支持S、X、Ka好幾個通信頻段,什么樣的信號都能接。
往后老美還想著弄天線陣列,用多個中小口徑的天線(比如12米或者34米)組合工作,通過信號合成技術來提升整體的接收能力。
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歐洲的ESTRACK網絡,同樣是全球布局三站點,西班牙、阿根廷、澳大利亞。
三個站點的布局雖不像美國那么均勻,不過靠著組合布陣還有合作,把盲區給填補起來,主要聚焦歐洲本土和深空點位,獨立性強,不依賴單一大天線。
他們的天線主力都是35米的,跟老美那70米的比,確實像個弟弟。
不過,口徑上拼不過,可以在技術上找補回來。
比如他們最新的新諾西亞3號天線,雖然也是35米,但通過給接收機上超低溫冷卻系統,再加上人工智能算法幫忙優化信號,能夠探測數十億英里外的極微弱信號。
當然,真遇到像探測木星那種超遠距離的任務,他們會跟NASA開口借一下70米大天線用用。
主打一個借力打力,不丟人。
這么下來,他們在關鍵的X和Ka頻段上,接收能力其實不比大盤子差多少。
我覺得這挺聰明的,不死磕硬件極限,而是用軟件和伙伴補位。
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最后在來看下咱們自己家的,雖然起步晚,但布局也很有看頭。
在東北的佳木斯,我們有亞洲最大的66米全可動天線。
在新疆的喀什,我們有4座35米口徑的天線組陣,它們可不是各干各的,而是通過技術手段協同工作,相當于合成了一口虛擬的、口徑接近66米的大天線。
這樣組陣技術,不光接收能力強,而且特別靈活,可以一心多用,同時盯好幾個目標。
我們同樣支持S、X、Ka三個頻段,未來還會全面升級Ka頻段,到時候數據傳輸速度和導航精度又是一個大飛躍。
我們在阿根廷也建了一座35米的天線站,這樣一來,我們對深空航天器的測控覆蓋率達到了90%以上。
雖然我們的深空網絡才跑了十來年,跟老美他們比還有差距,但在探月、探火星上,一次也沒掉過鏈子,天問一號就是最好的證明。
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所以你看,深空測控這事兒,早就不是單純比誰的鍋大了,組陣技術、智能優化和全球布局同樣關鍵。
大家各有各的活法,各有各的高招。
老話說得好,條條大路通羅馬,在這場奔向星辰大海的路上,誰能不斷拿出新東西,誰才能走得更遠,你說對吧?
聲明:本文80%為原創,部分資料借助AI整理,圖片為AI原創。內容積極正面,無不良引導。
參考信源:
NASA官網--What is the Deep Space Network?(什么是深空網絡?)
未來天璣--歐洲航天局在澳大利亞推出新的深空天線
國家航天局--二十年,我們是如何走出一條中國特色探月路的?
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