Warum ist die Parabolantenne von Queqiao so groß? (Relaissatellit Chang'e-4) Größter jemals auf/in der Nähe des Mondes?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einQuelle: Blogpost in chinesischer Sprache

Der NASA Spaceflight-Artikel Queqiao-Relaissatellit, der vor der Mondmission Chang'e-4 gestartet wurde, beschreibt den Kommunikations-Relaissatelliten, der zur Kommunikation mit Chang'e-4 verwendet wird, der sich auf der anderen Seite des Mondes und daher außerhalb der direkten Richtung befinden wird Kommunikation mit der Erde.

Dieser Tweet sagt:

Und die 448 kg schwere Staffel Queqiao Chang'e-4 saß vor dem Start

und zeigt die Bilder unten, die eine gefaltete Parabolantenne zeigen, die für mich viel größer aussieht, als ich erwartet hätte. Es besteht ein gewisses Risiko, eine gefaltete Schale anstelle einer starren zu verwenden, und daher muss dies einen wesentlichen Vorteil haben.

Wird diese große Schüssel zur Kommunikation mit der Erde oder mit Chang'e-4 oder mit beidem verwendet? Der Grund, warum ich frage, ist, dass, da der Satellit in der Umlaufbahn um den Mond viele Stunden am Stück von einer Station auf der Erde aus sichtbar sein wird, keine große Datenrate erforderlich wäre, es sei denn, es wäre ein Live-Video und könnte nicht gepuffert werden. Wie würde es in diesem Fall gleichzeitig Signale von Chang'e-4 empfangen?

Frage: Warum hat Queqiao (Relaissatellit Chang'e-4) eine so große Parabolantenne? Wird es das größte Gericht sein, das jemals auf oder in der Nähe des Mondes war?

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Unten x2: Apollo 15 Mondrover und Servicemodul. Wie @Hobbes betont , verwendete das Apollo Service Module vier 78-cm-Gerichte für die Erdkommunikation, und die Antenne des Apollo Lunar Rover hatte eine ähnliche Fläche. Angesichts der Fortschritte bei der Fehlerkorrektur, rauscharmen Frontends und beim Bodenempfang ist es überraschend, dass jetzt eine viel größere Antenne verwendet wird. Von hier und hier .

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sie ist viel größer als die Apollo CSM High-Gain-Antenne (4x 78-cm-Gerichte, ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19720012253.pdf ).
@Hobbes, dieses Dokument ist vollgepackt mit Leckereien, danke! Basierend auf Ihrem Kommentar habe ich ein wenig hinzugefügt.
Soweit ich das beurteilen kann, wird es erheblich größer sein als jede Schüssel, die jemals zum Mond geschickt wurde, sogar einschließlich Schwerkraftunterstützung für interplanetare Missionen (Mariner-10 oder Nozomi könnten möglicherweise Anwärter auf den zweiten Platz sein). Sicherlich gab es größere Antennen (z. B. Peitschenantennen), aber nichts, was als Schüssel gelten würde.
Warum das so ist, kann ich mir nicht erklären. Ich bin mir sicher, dass es etwas mit den verschiedenen verwendeten Frequenzbändern zu tun hat - X-Band für die Kommunikation zur Mondoberfläche, S-Band zurück zur Erde -, aber ich verstehe nicht genug, um ein Urteil zu fällen. Auch vielleicht erwähnenswert - der Rover wird anscheinend in (nahezu) Echtzeit gesteuert, sodass die Datenintegrität kritisch sein kann.
@Jack erwägen Sie das Hinzufügen einer Teilantwort? Sie können jederzeit weitere Informationen hinzufügen, sobald diese verfügbar sind.

Antworten (1)

Mehrere Faktoren tragen dazu bei, dass eine große Antenne benötigt wird:

  • Es wird verwendet, um mit dem Rover zu kommunizieren, der nur 100 kg wiegt und daher keine große Schüssel tragen kann
  • es wird am Lagrange-Punkt Erde-Mond L2 in einer Umlaufbahn sein, der 60.000 km vom Mond entfernt ist.
  • Lander und Rover verwenden Rundstrahlantennen (dh mit geringer Verstärkung), um Daten zu empfangen

Diese Faktoren sind alle Teil des Verbindungsbudgets für die Kommunikation zwischen Rover, Lander, Relais und Erde.

Kapazität des Datenrelais :

Es bietet vier 256-kBps-X-Band-Verbindungen zwischen sich und dem Lander/Rover und eine 2-Mbit/s-S-Band-Verbindung zur Erde.

Es sieht so aus, als ob die Schüssel sowohl für das X-Band als auch für das S-Band verwendet wird. Das Relais kann gleichzeitig mit Rover und Lander kommunizieren.

Ich denke, die folgende Spezifikation bedeutet, dass der Satellit Informationen gleichzeitig weiterleiten kann, was darauf hindeutet, dass sich Erde und Mond im Sichtfeld der Antenne befinden:

Der Relaissatellit sollte in der Lage sein, Daten zur Erde zu übertragen und gleichzeitig mit dem Lander und dem Rover zu übertragen.

Wie viel wiegt der Rover auf dem Mond? Ach egal ;-)
coole Sachen hier: gbtimes.com/… hat wahrscheinlich auch eine zusätzliche Antwort auf diese Frage .
Zu Ihrer Information, in diesem Link heißt es auch ausdrücklich: „Dies ist die größte Kommunikationsantenne, die jemals in der Erforschung des Weltraums verwendet wurde, laut Xinhua, das sie auch als ‚großen Regenschirm‘ bezeichnete konnte nicht vollständig bereitgestellt werden."
Können Sie erklären, warum die Unterstützung sowohl des X-Bands als auch des S-Bands eine so große Schüssel erfordern könnte? Ich konnte es für mein ganzes Leben nicht schaffen
Die Abschnitte 2.2.2, 3.3, 4.2.1 und 4.2.2 der von Ihnen verlinkten Spezifikation geben tatsächlich einen Einblick, aber die Details sind mir ein Rätsel: p
@Jack Ich glaube nicht, dass das "beide" der Grund ist. Die kleine(n) omnidirektionale(n) Antenne(n) des Rovers bedeutet, dass diese Signale in 60.000 km Entfernung sehr, sehr schwach sein werden. Vielleicht braucht die Verbindung zur Erde keine so große Schüssel, aber anstatt zwei Schüsseln zu haben, verwendet sie dieselbe wieder.
@Hobbes Abbildung 23 ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19710021579.pdf und der Text darüber.
Einverstanden. Die Schüsselgröße wird durch das Linkbudget bestimmt. (Entfernung + Antennengewinn aller beteiligten Antennen)
Ja, das macht sehr viel Sinn – lassen Sie die große Schüssel im Orbit, damit Sie nicht so leistungsstarke Ausrüstung an die Oberfläche tragen müssen
Hier ist ein Papier, das möglicherweise mehr Informationen enthält, aber mit Paywall-Beschränkung versehen ist: link.springer.com/article/10.1007%2Fs11431-016-9034-6
FWIW, größere Antennen haben ein kleineres "Sichtfeld".
Warum ist die Parabolantenne von Queqiao so groß? (Relaissatellit Chang'e-4) Größter jemals auf/in der Nähe des Mondes?
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