Китай изучает стратегию связи между лунными и наземными спутниками
В настоящее время Китай работает над созданием плана освоения Луны под названием ILRS (International Lunar Research Station). Это космическая станция на поверхности Луны, которая будет построена в начале следующего десятилетия, и в китайских планах также присутствует международное сотрудничество.
Недавно в журнале SciEngine была опубликована статья, в которой ряд китайских ученых высказывают некоторые опасения и предлагают решения для будущего связи между Землей и китайской лунной станцией. В настоящее время для связи с Луной и межпланетными космическими миссиями используются большие радиоантенны, расположенные в различных частях Земли.
Самой крупной сетью, Deep Space Network, управляет НАСА, но аналогичная инфраструктура есть и у ЕКА. Однако для поддержания постоянной связи с Луной необходимо больше антенн, которые решают проблему вращения Земли. Поэтому их приходится размещать в других государствах. Китайцы обеспокоены тем, что в будущем геополитические последствия могут поставить под угрозу китайскую сеть, которая все еще находится в стадии строительства.
В настоящее время у Китая есть радиостанция для этих целей в Аргентине, а для поддержки радиосвязи во время космических запусков используются мобильные радиостанции, установленные на кораблях.
Проблемы освоения Луны
Наряду с ILRS Китай уже создает сеть спутников на лунной орбите, которые будут выполнять роль ретрансляторов для миссий на поверхности. Эта сеть будет называться Queqiao, и первые два тестовых спутника под названием Tiandu-1 и Tiandu-2, запущенные в марте 2024 года, уже достигли орбиты. Также на лунной орбите уже находятся два спутника под названием Queqiao 1 и 2, которые служат ретрансляторами для миссий «Чанъэ». Они являются основой одноименной новой группировки, но не будут ее частью.
Поэтому китайские исследователи предложили подключить спутники Queqiao к другой спутниковой сети, находящейся на околоземной орбите. Она называется Tianlian и состоит из трех спутников на геостационарной орбите, расположенных на расстоянии 120 градусов друг от друга. Они используются для поддержания связи с другими спутниками Земли или с китайской космической станцией «Тяньгун».
Поэтому планируется отказаться от связи с земными станциями и перейти со спутников Queqiao на спутники Tianlian, а затем на Землю. Связь с земной орбитой осуществляется с помощью меньших антенн, а главное, учитывая их расположение, над Китаем всегда есть спутник Tianlian, что решает логистическую проблему наличия радиостанций в других государствах.
Преимущества
Китайские исследователи смоделировали, что нынешняя система Tianlian уже может покрывать 75 процентов коммуникаций с помощью сети Queqiao, а если добавить несколько антенн на наземных спутниках и четвертый спутник, то можно добиться полного покрытия. С другой стороны, это сильно ограничит текущие функции спутников Tianlian.
Соединение лунной сети Queqiao со спутниковой системой Tianlian может дать Китаю значительные стратегические и технологические преимущества. Прежде всего, такое решение с двойной спутниковой ретрансляцией значительно повышает безопасность и надежность связи между Землей и лунной станцией.
Кроме того, интеграция этих двух сетей стала бы шагом вперед в развитии способности Китая самостоятельно управлять крупномасштабной космической связью. Более того, этот подход может иметь важное значение для будущих межпланетных исследований, таких как полеты на Марс, поскольку он предлагает масштабируемую модель связи.
Подобные стратегии связи между лунной и земной орбитой изучаются и другими странами, особенно сейчас, когда Deep Space Network и наземные радиоантенные технологии в целом уже недостаточны для большого объема данных, которые потребуются во время исследования Луны.
С результатами исследования, опубликованными в журнале SciEngine, можно ознакомиться .