เครือข่ายอวกาศลึกของจีน
| เครือข่ายอวกาศลึกของจีน | |
|---|---|
ตราสัญลักษณ์ของกองทัพปลดปล่อยประชาชนจีน | |
| คล่องแคล่ว | 1993 ( 1993 ) |
| ประเทศ | |
| ความจงรักภักดี | |
| สาขา | |
| ส่วนหนึ่ง ของ | |
เครือข่ายอวกาศลึกของจีน ( CDSN ) เป็นเครือข่ายเสาอากาศขนาดใหญ่และสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการสื่อสารที่ใช้สำหรับดาราศาสตร์วิทยุการสังเกตการณ์ด้วยเรดาร์ และ ภารกิจ ยานอวกาศของจีน CDSN บริหารจัดการโดยศูนย์ควบคุมการปล่อยและติดตามดาวเทียมจีน (CLTC) ของกรมระบบอวกาศกองกำลังสนับสนุนเชิงกลยุทธ์กองทัพปลดปล่อยประชาชน จีน [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
เครือข่ายนี้จำเป็นครั้งแรกสำหรับภารกิจสำรวจดวงจันทร์Chang'e 1 [ 5 ] [ 6 ]และต่อมาได้ถูกนำมาใช้เพื่อสนับสนุนภารกิจสำรวจดวงจันทร์และดาวอังคารในภายหลังเช่นภารกิจ Chang'e 5 , Tianwen - 1 และ Tianwen - 2 เครือข่ายอวกาศลึกที่ คล้ายกันนี้ดำเนินการโดยสหรัฐอเมริการัสเซียประเทศในยุโรปญี่ปุ่นและอินเดีย
ประวัติศาสตร์

โดยหลักการแล้ว เครือข่ายสำรวจอวกาศลึกของจีนมีมาตั้งแต่ปี 1993 ด้วยการใช้งาน กล้องโทรทรรศน์ หนานซานขนาด 25 เมตรในเทือกเขาทางใต้ของ เมือง อูรุมฉี เสาอากาศ ขนาด 25 เมตรของหอดูดาวเซี่ยงไฮ้จึงไม่เพียงแต่สามารถเข้าร่วมใน โครงการทดลอง VLBI ในซีกโลกใต้ได้เท่านั้น แต่ยังสามารถสร้างฐานอ้างอิงของจีนร่วมกับอูรุมฉี และสังเกตและวัดวัตถุที่อยู่ไกลออกไปได้อีกด้วย
สถานีทั้งหมดติดตั้ง นาฬิกา มาเซอร์ไฮโดรเจนที่ มีความแม่นยำสูง และเชื่อมต่อกันผ่านเครือข่ายการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพสูง สถานีทั้งหมดปฏิบัติตามข้อกำหนดของคณะกรรมการที่ปรึกษาระบบข้อมูลอวกาศ (CCSDS) ดังนั้นจึงสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกับระบบของหน่วยงานอวกาศอื่น ๆ ได้ แม้จะมีอุปกรณ์ทางเทคนิคที่แตกต่างกันก็ตาม
เสาอากาศของ Sheshan, Ürümqi, Miyun, Kunming และ Tianma สามารถเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างเครือข่ายระดับชาติ และด้วยวิธีนี้จึงสร้างเครือข่าย VLBI ของจีน (CVN) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ VLBI ขนาดเท่าประเทศจีน การประเมินข้อมูลจาก CVN เกิดขึ้นที่ฐานสังเกตการณ์ VLBI Sheshan ของหอดูดาวเซี่ยงไฮ้สิ่งอำนวยความสะดวกในเซี่ยงไฮ้และ Ürümqi ยังถูกรวมเข้ากับเครือข่าย VLBI ของยุโรป (EVN) ด้วย [ 7 ]
เครือข่าย

ในปี 2550 เครือข่ายประกอบด้วย:
- สถานีควบคุมภาคพื้นดินในเมืองคัชการ์และชิงเต่า (ใน มณฑล ชานตง )
- เสาอากาศขนาด 18 เมตรในชิงเต่าและคัชการ์
- เสาอากาศ 50 เมตรที่Miyun (~116°E) ใกล้กรุงปักกิ่ง
- เสาอากาศยาว 40 เมตร ในมณฑลยูนนาน (ประมาณ 101°ตะวันออก)
ในปี 2555 ได้มีการปรับปรุงเพื่อสนับสนุน ภารกิจสำรวจดวงจันทร์ ฉางเอ๋อ 3และฉางเอ๋อ 4ซึ่งรวมถึง: [ 8 ]
- การปรับปรุงสิ่งอำนวยความสะดวกภาคพื้นดินที่เมืองคัชการ์และชิงเต่ารวมถึงสถานีควบคุมภาคพื้นดินสำหรับภารกิจอวกาศห้วงลึกที่เมืองเจียมูซี
- ติดตั้งเสาอากาศใหม่ขนาด 35 เมตรที่สถานีคัชการ์
- เสาอากาศ 64 เมตรในJiamusi (~130°ตะวันออก)

ในปี 2557 จีนและอาร์เจนตินาได้ลงนามในข้อตกลงที่อนุญาตให้จีนสร้างสถานีEspacio Lejano [ 1 ] [ 9 ]สถานีนี้สร้างขึ้นในจังหวัด Neuquénประเทศอาร์เจนตินา (~70°W) ด้วยเงินลงทุน 50 ล้านดอลลาร์สหรัฐ สถานีนี้เปิดให้บริการในเดือนตุลาคม 2560 [ 10 ]บางคนมองว่าสถานีนี้เป็นสัญลักษณ์ของบทบาทที่เพิ่มขึ้นของจีนในด้านการเมืองและเศรษฐกิจของอเมริกาใต้[ 11 ]
ตั้งแต่ปี 2018 บริษัท China Satellite Launch and Tracking Control General (CLTC) เป็นลูกค้าของบริษัทSwedish Space Corporation (SSC) ซึ่งให้บริการ CLTC รวมถึง TT&C สำหรับดาวเทียมพลเรือนที่กำหนดไว้ล่วงหน้าในด้านการวิจัย การสังเกตการณ์โลก และข้อมูลสภาพอากาศ รวมถึงยานอวกาศทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ[ 12 ]สำนักข่าวรอยเตอร์รายงานเมื่อวันที่ 21 กันยายน 2020 ว่า SSC ตัดสินใจที่จะไม่ต่อสัญญากับจีนเพื่อช่วยดำเนินการดาวเทียมของจีนจากสถานีภาคพื้นดินของ SSC หรือแสวงหาธุรกิจใหม่กับจีน[ 13 ]
ในช่วงปลายปี 2020 สถานีภาคพื้นดิน Kashgarได้รับการปรับปรุงจากเสาอากาศขนาด 35 เมตรเพียงต้นเดียวเป็นเสาอากาศแบบอาร์เรย์ซึ่งประกอบด้วยเสาอากาศขนาด 35 เมตรจำนวนสี่ต้น ความจุของระบบใหม่นี้เทียบเท่ากับเสาอากาศขนาด 66 เมตร[ 14 ]
ระบบสำหรับดาราศาสตร์วิทยุ


ถึงแม้ว่า ดาราศาสตร์วิทยุจะใช้เสาอากาศขนาดใหญ่ที่คล้ายคลึงกัน แต่ก็เป็นสาขาที่แตกต่างอย่างมากจากการสื่อสารระหว่างยานอวกาศ ไม่มีความจำเป็นต้องส่งสัญญาณ และย่านความถี่รับสัญญาณถูกเลือกโดยคำนึงถึงประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์เป็นหลัก
- กล้องโทรทัศน์วิทยุขนาด 15 เมตรในมิหยุนถูกสร้างขึ้นในปี 1992 และใช้ในการศึกษาพัลซาร์แต่ถูกรื้อถอนประมาณปี 2002 เพื่อแทนที่ด้วยกล้องโทรทัศน์วิทยุขนาด 50 เมตร[ 15 ]
- กล้องโทรทัศน์วิทยุสังเคราะห์มิหยุน (MSRT) เป็นกล้องโทรทัศน์สำหรับสังเกตการณ์กิจกรรมของดวงอาทิตย์และตรวจสอบช่วงความถี่ 232 MHz ประกอบด้วยเสาอากาศ 28 ต้น แต่ละต้นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 9 เมตร โดยมีฐานระหว่าง 18 เมตรถึง 1164 เมตร ห่างกัน 6 เมตร และใช้งานมาตั้งแต่ปี 1998 [ 16 ]
- กล้องโทรทัศน์วิทยุทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 500 เมตร (FAST) เป็นกล้องโทรทัศน์วิทยุที่มีกระจกหลักขนาดใหญ่ที่สุดในโลก เส้นผ่านศูนย์กลางทั้งหมดของกระจกหลักทรงกลมที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้คือ 500 เมตร สามารถรับสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 300 เมตร (เส้นผ่านศูนย์กลาง) FAST ส่วนใหญ่ใช้สำหรับดาราศาสตร์วิทยุ อย่างไรก็ตาม FAST จะมีบทบาทสำคัญในภารกิจสำรวจดาวอังคารของจีนในปี 2020 เนื่องจากช่วงความถี่ของตัวรับสัญญาณ (70 MHz ถึง 3 GHz) การลงจอดบนดาวอังคารใดๆ เช่นที่Tianwen-1 จะพยายามทำ จะต้องลดความเร็วจากหลายเท่าของความเร็วเสียงเหลือ 0 ภายใน 6–8 นาที[ 17 ]ดังนั้นความถี่ของคลื่นพาหะของสัญญาณโทรมาตรในย่านความถี่ Xจึงเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ในกรณีที่เบรกกะทันหันเนื่องจากการเปิดร่มชูชีพ สถานีอวกาศลึกทั่วไปมีแนวโน้มที่จะสูญเสียการติดต่อกับยานสำรวจ เพื่อเป็นการสำรองข้อมูล การลงจอดบนดาวอังคารจึงอาศัยความร่วมมือจากสิ่งอำนวยความสะดวกทางดาราศาสตร์วิทยุที่สามารถรับ การสื่อสาร ย่านเดซิเมตร (UHF) ได้ [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
- กล้องโทรทรรศน์โครงสร้างดั้งเดิม (PaST) หรือที่เรียกว่า 21 Centimetre Array (21CMA) ในอูลาสไต ซิ นเจียงสร้างเสร็จในปี 2549 และได้รับการขยายในปี 2552 ด้วยเครื่องขยายสัญญาณรบกวนต่ำรุ่นใหม่และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ดีขึ้นสำหรับการประเมินผล อาร์เรย์ในหุบเขาห่างไกลนี้ศึกษาการปล่อยระดับต่ำของไฮโดรเจนที่เป็นกลางจากเส้นไฮโดรเจน[ 22 ]อาร์เรย์ประกอบด้วย 81 กลุ่ม (พ็อด) โดยมีเสาอากาศทั้งหมด 10,287 ต้น จัดเรียงเป็นสองแขนที่ตั้งฉากกัน แขนหนึ่งยาว 6.1 กิโลเมตร ในทิศตะวันออก-ตะวันตก อีกแขนหนึ่ง ยาว 4 กิโลเมตรในทิศเหนือ-ใต้ เสาอากาศแต่ละต้นมีไดโพล 16 ตัวที่มีความยาวระหว่าง 0.242 ถึง 0.829 เมตร และครอบคลุมช่วงความถี่ตั้งแต่ 50 ถึง 200 MHz [ 23 ]
สถานีที่วางแผนไว้หรืออยู่ระหว่างการก่อสร้าง
- กล้องโทรทัศน์วิทยุฉีไท่ (QTT) เป็น กล้องโทรทัศน์วิทยุขนาด 110 เมตรที่วางแผนจะสร้างในอำเภอฉีไท่ มณฑลซิน เจียง ประเทศจีน เมื่อสร้างเสร็จตามกำหนดในปี 2023 [ 24 ]จะเป็นกล้องโทรทัศน์วิทยุจานเดี่ยวที่สามารถปรับทิศทางได้เต็มที่ที่ใหญ่ที่สุดในโลก มีจุดประสงค์เพื่อใช้งานในช่วงความถี่ 300 MHz ถึง 117 GHz จานรับสัญญาณที่สามารถปรับทิศทางได้เต็มที่ของ QTT จะช่วยให้สามารถสังเกตดาวฤกษ์บนท้องฟ้าได้ถึง 75% ในเวลาใดเวลาหนึ่ง[ 25 ]ทั้ง QTT และ FAST ซึ่งตั้งอยู่ในประเทศจีนเช่นกัน สามารถสังเกตความถี่ใน " หลุมน้ำ " ซึ่งเป็นความถี่ที่นักวิทยาศาสตร์ที่ ค้นหาปัญญาต่างดาว (SETI) นิยมใช้มาโดยตลอดหมายความว่าหอดูดาวแต่ละแห่งสามารถให้การสังเกตการณ์ติดตามสัญญาณที่คาดว่ามาจากสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ตรวจพบในส่วนที่เงียบสงบของสเปกตรัมวิทยุที่หอดูดาวอีกแห่งหนึ่งได้[ 26 ]
ดาวเทียมถ่ายทอดสัญญาณ
จีนมีดาวเทียมถ่ายทอดสัญญาณชุดTianlian หลายดวง ในวงโคจรค้างฟ้าซึ่งสามารถถ่ายทอดข้อมูลระหว่างกันและไปยังภาคพื้นดินได้ จึงทำให้สามารถสื่อสารกับยานอวกาศที่ไม่มีการติดต่อโดยตรงกับสถานีภาคพื้นดินได้ เทคโนโลยีของดาวเทียมถ่ายทอดสัญญาณช่วยให้สามารถจัดเก็บข้อมูลชั่วคราว มีแบนด์วิดท์การเชื่อมต่อข้อมูลที่สูงขึ้น และครอบคลุมท้องฟ้าได้กว้างขึ้น ดาวเทียมเหล่านี้ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรครั้งแรกในปี 2551 เพื่อใช้ในการสื่อสารกับยานอวกาศ Shenzhouของโครงการอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมแต่ก็ยังใช้ในภารกิจอวกาศห้วงลึกด้วย เช่น ในปี 2563 สำหรับภารกิจสำรวจดาวอังคารTianwen-1ซึ่งดาวเทียม Tianlian 1B และ Tianlian 2A ถูกวางไว้เพื่อติดตามวงโคจรและส่งข้อมูลโทรมาตรจากยานสำรวจ[ 27 ]