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3月20日上午8時31分28秒，我國在文昌航天發(fā)射場使用長征八號遙三運載火箭成功將探月工程四期鵲橋二號中繼星、天都一號、二號通導技術試驗星成功發(fā)射升空。
中國工程院院士、中國探月工程總設計師、深空探測實驗室主任吳偉仁稱，此次任務成功標志著我國探月四期工程按下“總開關”。
在此次任務中，伴隨著鵲橋二號中繼星共同“奔月”的還有兩顆由位于安徽合肥的深空探測實驗室牽頭研制的天都一號、二號通導技術試驗星，雙星將在月球軌道編隊飛行，實施月球軌道通信導航新技術驗證。
長征八號遙三運載火箭飛行24分鐘后，鵲橋二號與運載火箭分離，天都星組合體在鵲橋二號中繼星分離后120秒與運載火箭分離，進入近地點高度200公里，遠地點高度42萬公里的直接地月轉移軌道，衛(wèi)星太陽翼正常展開，發(fā)射任務取得圓滿成功。
后續(xù)，天都星將在地面測控的支持下，經過中途修正、近月制動，進入捕獲軌道；隨后經軌道控制，進入24小時周期的環(huán)月大橢圓凍結軌道，兩星分離，并調整相對距離約200公里，開展月球軌道導航空間基準異源標定、Ka頻段通信測距一體化新體制試驗、月地高可靠傳輸與路由等新技術驗證。
據(jù)悉，“天都星”任務是安徽首次探月衛(wèi)星發(fā)射任務。天都星作為深空探測實驗室的首發(fā)星，搭載探月工程四期嫦娥七號中繼星任務（鵲橋二號），將為架設地月“鵲橋網絡”提供先期技術驗證。
此次天都星任務中，工程總體由深空探測實驗室承擔；天都一號、天都二號分別由上海航天技術研究院、哈爾濱工業(yè)大學抓總研制。
其中，深空探測實驗室由國家航天局、安徽省、中國科學技術大學三方共建，是面向世界航天科技前沿和國家航天強國戰(zhàn)略需求，圍繞深空探測領域國家重大科技工程和國際大科學計劃，開展戰(zhàn)略性、前瞻性、基礎性研究，實現(xiàn)科學、技術、工程融合發(fā)展的新型科技研發(fā)機構。2022年2月25日，深空探測實驗室在安徽揭牌。當前，實驗室已加入國際宇航聯(lián)合會，并與國際月球天文臺協(xié)會、泰國國家天文臺等14個國際科研機構簽署了合作協(xié)議。
“‘天都星’既是深空探測實驗室的首發(fā)衛(wèi)星，也是我國鵲橋通導遙綜合星座系統(tǒng)的先導技術試驗衛(wèi)星，承擔了重大技術驗證工作?！鄙羁仗綔y實驗室黨委書記、副主任胡朝斌表示，兩顆衛(wèi)星雖不是很大，但卻是中國第一次在月球軌道實施衛(wèi)星編組飛行，開展技術驗證?！疤於夹恰钡陌l(fā)射成功，也為將來深空探測實驗室承擔更多國家深空探測任務打下了良好基礎。
隨著世界范圍內月球探測活動的增多，建立月球通信、導航、遙感系統(tǒng)成為地月空間發(fā)展熱點，目前我國已啟動鵲橋通導遙綜合星座系統(tǒng)的論證。2023年在安徽合肥舉行的第八個中國航天日主場活動中，兩顆鵲橋通導技術試驗衛(wèi)星正式被命名為“天都一號”“天都二號”?！疤於家惶枴闭侵亓?1千克，配置了Ka雙頻段一體化通信機、激光角反射器、空間路由器等載荷；“天都二號”整星重量15千克，配置了通導載荷，雙星將開展導航系統(tǒng)空間基準異源標定、通信系統(tǒng)高可靠傳輸與路由轉發(fā)、通信測距一體化調制等新技術驗證。
目前，深空探測實驗室正在開展探月四期工程相關工作，在行星探測方面正在開展天問二號小行星取樣返回任務、天問三號火星采樣返回任務以及天問四號對木星系探測任務。當前還在加緊驗證國際月球科研站、近地小行星防御，以及鵲橋通導遙綜合星座等系列重大工程。未來實驗室將充分發(fā)揮新型研發(fā)機構優(yōu)勢，帶動安徽空天信息產業(yè)發(fā)展，為安徽高質量發(fā)展帶來新的動能。
近年來，合肥依托自身產業(yè)和創(chuàng)新優(yōu)勢謀劃“空天信息產業(yè)”。隨著中科星圖系列項目、雷圖科技、航天宏圖、國電高科、北航天宇等一批龍頭企業(yè)相繼落地、運營，合肥初步形成航天產品全產業(yè)鏈框架。空天信息產業(yè)正在合肥迎來屬于它的高光時刻。截至目前，合肥市已匯聚空天信息產業(yè)鏈企業(yè)110余家，科研院所、創(chuàng)新平臺等公共服務機構11家，覆蓋遙感載荷研制、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)應用、衛(wèi)星物聯(lián)網通信、衛(wèi)星終端研制、衛(wèi)星測運控服務等領域，形成深空、商業(yè)航天、低空經濟的空天一體化生態(tài)體系。下一步合肥將加快打造空天信息產業(yè)鏈、壯大產業(yè)規(guī)模，加速形成全產業(yè)鏈的價值和競爭力，力爭到“十四五”末，全產業(yè)鏈總規(guī)模達1000億元。
Q:“天都一號”“天都二號”有啥區(qū)別？
A：天都一號、二號雙星是深空探測實驗室自主研制、環(huán)繞月球編隊飛行的新技術試驗衛(wèi)星?！疤於家惶枴迸渲昧思す饨欠础⒁惑w化通信機、空間路由器等載荷，主要負責開展地月激光測距、星間測量與高速測控等技術試驗；“天都二號”配置了通導載荷，配合天都一號開展星間測量技術試驗。
Q:“天都衛(wèi)星”是怎么誕生的？
A：2023年2月12日深空探測實驗室召開天都星項目啟動會，正式確定了項目目標和總體技術方案。同年4月24日，在安徽合肥舉辦的第八個“中國航天日”主場活動啟動儀式上，“天都一號”和“天都二號”衛(wèi)星命名正式公布。
天都星任務面臨著技術跨越大、復雜度高、研制周期短等難題，深空探測實驗室統(tǒng)籌各研制單位，嚴肅計劃落實和過程管控，全體試驗隊員集智攻關，在2023年底完成正樣產品的研制工作，經測試驗證衛(wèi)星各項功能、性能滿足要求。
進入到發(fā)射實施階段，衛(wèi)星在2024年春節(jié)期間運抵海南文昌發(fā)射場，開展各項總裝測試工作，研制團隊嚴格按計劃高質量完成了發(fā)射場各項任務。
3月20日，長八遙三運載火箭成功發(fā)射，天都星進入預定軌道。
Q:天都衛(wèi)星有什么作用？
A：隨著世界范圍內月球探測活動的增多，建立月球通信、導航、遙感系統(tǒng)成為地月空間發(fā)展熱點。我國也已經啟動鵲橋通導遙綜合星座系統(tǒng)的論證。
天都一號、二號作為鵲橋通導遙綜合星座系統(tǒng)的先導星，先行驗證環(huán)月軌道高精度定軌、高速測控等關鍵技術，支撐國際月球科研站地月一體化網絡建設，為鵲橋通導遙綜合星座系統(tǒng)的設計建立提供參考依據(jù)，為月球探測乃至更遠的深空探測“組網搭橋”、保駕護航。
Q:“深空路由器”難在哪？
A：“深空路由器”是天都一號技術試驗星的重要載荷之一，完成星地下行可靠傳輸與網絡編碼在軌試驗，驗證解決地月可靠傳輸難題。
據(jù)介紹，深空路由器的難點在于如何在地月超長通信時延和間歇性鏈路挑戰(zhàn)下，實現(xiàn)地月網絡數(shù)據(jù)傳得快、傳得準。傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議在通信延遲大、網絡拓撲快速變化、鏈路時斷時續(xù)的深空環(huán)境中并不適用。
為此，深空探測實驗室等研制單位建立了超長時延深空鏈路預測模型，提出了基于在軌計算的深空智能傳輸方法，通過在衛(wèi)星上實時預測鏈路質量并動態(tài)調整傳輸策略，提升地月網絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c效率。
相比于傳統(tǒng)路由器，深空路由器重量約束為200克，功耗僅3W，設計上要求高集成、輕量化、高可靠。為此，深空探測實驗室也聯(lián)合中國科學技術大學提出計算、存儲、傳輸一體化智能網絡架構，在深空路由器上集成了在軌計算和網內存儲單元，發(fā)明了軟硬件一體化低功耗深空網絡交換技術，滿足深空探測對設備重量和功耗的嚴苛要求。
Q:“深空探測實驗室”還有哪些計劃？
A：深空探測實驗室落戶合肥高新區(qū)一年多以來，有力支撐探月工程四期、行星探測工程等國家科技重大專項，深度參與重大科技工程論證立項，牽頭論證國際月球科研站大科學工程。
未來，深空探測實驗室將聯(lián)合國際伙伴在月球表面和月球軌道建設科學實驗設施，開展多學科、多目標科研活動。目前，實驗室正在論證月球通導遙綜合星座系統(tǒng)、首次小行星防御驗證任務等，以支撐建設航天強國建設，在全國乃至世界科創(chuàng)版圖展現(xiàn)安徽力量。
（安徽商報融媒體記者 梁巍 整理）