中歐火星探測器成功開展在軌中繼通信試驗

來自國家航天局探月與航天工程中心消息：2021年11月，我國“天問一號”與歐空局“火星快車”任務團隊合作，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”發送測試數據，通信距離約4000千米，通信時長10分鐘。“火星快車”接收數據后轉發給歐空局所屬深空測控站，測控站接收后發送給歐洲空間操作中心（ESOC），ESOC再轉發至北京航天飛行控制中心，由中方技術團隊解譯后，判讀數據的正確性。試驗過程如圖所示。

受重量和體積約束，火星車直接對地通信能力較弱，無法滿足科學探測大數據量傳輸需求，因此需要將科學數據發送給距離較近的火星軌道器，由通信能力更強的軌道器轉發給地面接收系統，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送一個“發起”信號，隨后火星車回復“確認”信號，然后雙方建立穩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”直接發送數據，“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。

根據數據判讀分析結果，雙方任務團隊確認“祝融號”和“火星快車”配置的中繼通信設備接口匹配，符合國際標準，傳輸數據內容完整正確，試驗取得成功。

后續，雙方將在本階段試驗的基礎上，進一步開展科學數據中繼通信合作。

“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數據約10GB，能源充足、狀態良好。