2021年11月，我國“天問一號”與歐空局“火星快車”任務(wù)團隊合作，開展了“祝融號”火星車與“火星快車”軌道器在軌中繼通信試驗，取得圓滿成功。

試驗前，雙方向各自探測器上行指令做好試驗準備。在約定時刻，由“祝融號”向“火星快車”發(fā)送測試數(shù)據(jù)，通信距離約4000千米，通信時長10分鐘。“火星快車”接收數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)發(fā)給歐空局所屬深空測控站，測控站接收后發(fā)送給歐洲空間操作中心（ESOC），ESOC再轉(zhuǎn)發(fā)至北京航天飛行控制中心，由中方技術(shù)團隊解譯后，判讀數(shù)據(jù)的正確性。試驗過程如圖所示。

“祝融號”和“火星快車”中繼通信示意圖

受重量和體積約束，火星車直接對地通信能力較弱，無法滿足大量數(shù)據(jù)傳輸需求，因此需要將數(shù)據(jù)發(fā)送給距離較近的火星軌道器，由通信能力更強的軌道器轉(zhuǎn)發(fā)給地面接收系統(tǒng)，這個過程稱作中繼通信。

一般情況下，在建立中繼通信前，軌道器會先向火星車發(fā)送一個“發(fā)起”信號，隨后火星車回復(fù)“確認”信號，然后雙方建立穩(wěn)定的雙向中繼通信鏈路，就像朋友打電話需先撥通電話一樣。由于“火星快車”發(fā)射頻率與“祝融號”接收頻率不匹配，不能通過“撥通電話”的方式建立通信鏈路。“祝融號”發(fā)射頻率與“火星快車”接收頻率匹配，因此雙方需要事先約定好通信時間，由“祝融號”直接發(fā)送數(shù)據(jù)，“火星快車”進行“盲收”，有點類似于微信的通信方式。

“火星快車”軌道器具備“盲收”功能，但在過去十多年里一直沒有機會實際使用該功能。歐空局表示，此次試驗是“火星快車”在軌驗證“盲收”模式的很好機會。

根據(jù)數(shù)據(jù)判讀分析結(jié)果，雙方任務(wù)團隊確認“祝融號”和“火星快車”配置的中繼通信設(shè)備接口匹配，符合國際標準，傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容完整正確，試驗取得成功。

后續(xù)，雙方將在本階段試驗的基礎(chǔ)上，進一步開展科學(xué)數(shù)據(jù)中繼通信合作。

“祝融號”火星車目前在火星表面工作196個火星日，累計行駛1297米，獲取巡視探測原始科學(xué)數(shù)據(jù)約10GB，能源充足、狀態(tài)良好。

責(zé)任編輯：程雪涵