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楼主: zhh894217
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[任务跟踪] 哈工大龙江一号二号绕月小卫星:二号撞月任务结束

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 楼主| zhh894217 发表于 2018-5-21 20:08 | 显示全部楼层
厉害了我的哈工大小卫星!不仅能上天!竟然还奔月!!
  中国教育在线 讯 5月21日5时28分,西昌卫星发射中心,哈工大研制的“龙江一号”“龙江二号”两颗月球轨道编队超长波天文观测微卫星,同探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星一起,由长征四号丙运载火箭成功发射升空。
  长征四号丙运载火箭飞行25分钟后,星箭分离,将“鹊桥”和“龙江一号”“龙江二号”直接送入近地点高度200公里,远地点高度40万公里的预定地月转移轨道,在轨运行状态正常。后续,“龙江一号”“龙江二号”将各自单独完成地月转移、近月制动阶段的飞行。届时,哈工大将成为世界上首个把微小型探测器发往月球轨道的高校。
  值得一提的是,“龙江二号”搭载了由沙特阿拉伯王国阿卜杜勒-阿齐兹国王科技城研制的微型光学相机。哈工大以实际行动助力“一带一路”倡议建设实施。
  据悉,进入环月大椭圆轨道后,在地面测控支持下,“龙江一号”“龙江二号”两颗微卫星将经过远距离接近、近距离逼近后,完成编队的初始化工作,形成相对距离在1~10km范围内可变的环月轨道编队,这将是世界上首次月球轨道环绕编队飞行。
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  “龙江一号”“龙江二号”均装载中国科学院国家空间科学中心的低频射电频谱仪,探测频段覆盖从1MHz~30MHz的电磁频谱,当它们飞到月球背面时,将利用月球完全遮蔽地球电磁干扰的天然方式,开展超长波射电天文观测等实验,这会极大丰富人类对宇宙的认识。
(摄/邓德宽 吉星)
http://www.eol.cn/heilongjiang/hlj_news/201805/t20180521_1601462.shtml
 楼主| zhh894217 发表于 2018-5-21 21:53 | 显示全部楼层
月球轨道超长波射电干涉仪任务发射成功
发布时间:2018-05-21
  2018年5月21日清晨5点28分,我国嫦娥四号中继通信卫星“鹊桥号”和搭载的两颗微卫星(龙江一号、二号)在西昌卫星发射中心成功发射升空。“鹊桥号”将飞过月球,最终到达地月拉格朗日L2点,最远距离地球约46万公里。龙江一号、二号携带超长波干涉仪有效载荷,将在世界上首次实现空间超长波双星干涉测量。哈尔滨工业大学是龙江一号、二号卫星的总体单位,中科院国家空间科学中心是科学任务的提出单位和有效载荷研制及数据处理的承担单位,国家天文台月球与深空数据接收站负责数据接收。
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  图一:龙江一号和二号编队示意图
  龙江一号、二号与火箭分离后将各自飞往月球,运行在近月点约300km,远月点约9000km的大椭圆轨道上。他们之间的距离将在1km到10km之间变化,编队飞行。超长波干涉仪的工作频段为1MHz~30MHz。该频段在无线电通信中称为短波,是短波无线电通信和广播,以及业余无线电爱好者的主要工作频段。但在天文观测中,这个波段属于超长波,由于电离层的反射,以及大量自然(如闪电)和人为信号的干扰,在地面上无法用这个波段实施天文观测。即使将探测仪放到电离层之外的地球轨道卫星上,由于距离地球干扰信号源仍然很近,来自宇宙的背景射电辐射信号仍将被淹没在大量的噪声之中。因此,最适合这个频段观测的轨道是月球轨道,并在当卫星运行到月球背面区域时。
  为此,超长波干涉仪将在月球背面进行观测。并通过两个微卫星在国际上首次开展超长波频段的干涉实验。实验中,将变化两个微卫星之间的距离,获得不同干涉基线的观测数据。由于两个微卫星的编队围绕月球轨道旋转,其基线的方向也逐渐变化。在月球背面将获得基线旋转180度的效果。更进一步,伴随着地区/月球系统围绕太阳旋转,以及轨道面的进动,使实验系统将获得各个方向和长度的基线测量结果,经过图像处理实现全天图下的超低频干涉测量结果。
  超长波干涉仪由可展开三正交偶极子天线、高稳定接收机、数字处理单元以及星间通信、测距和时钟同步一体化单元组成。其中,天线为国家空间科学中心和波兰科学院合作研制,高稳定接收机、数字处理单元以及星间通信、测距和时钟同步一体化单元由国家空间科学中心研制。
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  图二:卫星正样产品
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  图三:超长波干涉仪有效载荷正样产品
  对于任何目标的图像,干涉测量的原理是在图像的傅里叶变换域(空间频率域)采样。一旦按照最小采样间隔实施的测量点覆盖了全部空间频率域,就可以通过做一次反傅里叶变换,获得真实的目标图像。采用干涉测量在技术上的好处是,对固定不变的目标,可以分时进行干涉测量,这样就避免了采用直接成像时需要巨大孔径天线在技术和可行性上的挑战。
  龙江一号、二号任务,正是基于上述原理,在两颗微卫星上分别携带了一台超长波射电干涉仪,在空间形成一个可变基线的二元干涉仪系统,通过两颗微卫星的相对运动,分时采样形成空间频率域各种长度和方向的干涉基线。这次实验的成功将为下一步采用多个微卫星,效率更高的编队方案,更短的时间内完成采样覆盖,获得全天超长波背景图奠定坚实的技术基础。
  附:科学背景
  获得超长波宇宙背景辐射的分布,甚至是小区域的辐射分布,在科学上意义都十分重大,是宇宙形成和演化研究领域的重大前沿。宇宙从大爆炸瞬间到第一代恒星、星系形成之间有一段黑暗的时代。这是因为在这段时间里,宇宙中到处分布的只有中性的氢原子,不发光,这一时期大致延续了几十万到数亿年的时间。1944年,荷兰天文学家范德胡斯特首先提出可以在银河系中可以观测到星际氢原子的21厘米波长谱线。其机理是围绕氢原子旋转的那个电子会出现旋转方向的跳变,比如从左旋一下子变为右旋,并伴随着这个跳变辐射出一个1.42GHz(波长为21厘米)的射电脉冲。后来他在一段充满中型氢的封闭波导中测到了这个辐射。可以想象,如果宇宙中充满了大量的中性氢,那么当时一定会有其中许多向外辐射1.42GHz的电磁波。也就是说黑暗时代是对可见光而言,对射电波段并不黑暗。经过137亿年的演化,这个大爆炸之后产生的中性氢辐射源已经弥漫在整个宇宙之中,并随着宇宙的逐渐膨胀,以高速相互远离而去。当时的1.42GHz的射电频率经过多普勒效应,已经降低为1MHz~30MHz频段。如果能够在这个频段对宇宙进行观测,我们就可以补齐宇宙演化过程中最后一个没有被观测过的阶段的图谱,就可以更深刻的理解从中性氢到第一代恒星出现,宇宙是怎么分布和演化的,回答许多现在还不知道的,仅仅是猜想的科学问题。
http://www.nssc.ac.cn/xwdt2015/xwsd2015/201805/t20180521_5013942.html
turbopump 发表于 2018-5-22 07:06 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
哈工大相当威武雄壮
hdcscience2012 发表于 2018-5-22 07:56 | 显示全部楼层
厉害了哈工大!
喵科动物 发表于 2018-5-22 08:29 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
zhh894217 发表于 2018-5-21 21:53
月球轨道超长波射电干涉仪任务发射成功文章来源: | 发布时间:2018-05-21 | 【打印】【关闭】
  2018年 ...

Cubesat的科研载荷居然能玩到这种程度。。。
hxsailor 发表于 2018-5-22 08:34 | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2018-5-22 08:29
Cubesat的科研载荷居然能玩到这种程度。。。

这个不算cubsat,整个本体算重新研制的,借鉴了些cubesat的理念罢了。
 楼主| zhh894217 发表于 2018-5-22 22:03 | 显示全部楼层
“龙江”升空 找寻宇宙黎明时刻的光亮
陈学雷

    “明月几时有,把酒问青天。”自古以来,人们对月球寄托了许多美好的想象。而在现代,月球成为科学探索的重要目标。按照计划,我国嫦娥四号探测任务将对月球背面展开探测。5月21日,嫦娥四号探测任务的先行者——“鹊桥”卫星在四川西昌发射升空。它将在能同时被月球背面和地球看到的位置上值班,作为嫦娥四号着陆器和地球之间的信使传递信息。
    与“鹊桥”卫星同时升空的,还有两颗实验微卫星龙江一号和龙江二号。这两颗由哈尔滨工业大学、中科院国家空间科学中心、中科院国家天文台联合研制的微卫星,将在进入环绕月球的飞行轨道后,开展超长波射电天文观测试验。
    近乎空白的超长波天文观测
    天文观测始于可见光,但人类认识到光其实是一种电磁波后,就开始尝试在电磁波的不同频段进行天文观测。每开辟一个新的频段,人们往往会发现一些全新的天体或天文现象。比如,在无线电波段(天文上习惯称射电波段)的银河系宇宙线电子同步辐射、类星体(超大质量黑洞)、脉冲星、宇宙微波背景辐射等,在X射线波段的X射线双星,在伽马射线波段的伽马暴等。因此,天文学家们非常希望能系统地观测电磁频谱的所有不同部分。
    然而,还有一个波段迄今仍几乎空白,这就是频率为30MHz以下的超长波波段。其实,这一波段对射电天文学家也不是完全陌生。人类首次观测到天体射电信号就是上世纪30年代贝尔实验室的工程师央斯基(Karl Jansky)在这一频段测试通讯噪声时意外发现的。但是,地球大气的电离层会吸收频率较低的无线电波,即使没有被吸收的部分也受到强烈的折射,使信号随着电离层的湍流剧烈变化而难以观测。再加上自无线电发明以来人们就利用这些较低的频率开展了广播、通讯等业务,有许多人工干扰电波,因此在这一频率进行天文观测非常困难。所以,射电天文学家们的绝大部分观测都是在更高的频率上进行,这最初发现天体射电射辐射的频段反而留下了一片空白。
    按照无线电通讯的习惯,3—30MHz被划分为高频,0.3—3MHz被划分为中频,使用收音机收听调幅(AM)广播的话,它们也被称为短波和中波。不过在天文上这一频段算是极低的频率,频率越低,波长越长,因此我们称其为超长波。
    在空间开展超长波天文观测可以避免电离层的影响。不过在地球附近,这种观测仍会受到地球电磁波的强烈干扰,而月球可以挡住地球的电磁波,因此月球的背面提供了进行这种观测的绝佳环境。龙江一号和龙江二号微卫星将环绕月球飞行,当它们飞到月球背面时,就开机进行观测,并将数据记录下来;当飞到月球正面时, 再将数据传回地球。
    寻找宇宙黑暗时代的氢原子信号
    在超长波波段,究竟会有些什么天体或者天文现象等着我们发现呢?我们可以根据频率稍高一点的地面观测做些推测。首先,离我们最近也是最亮的是太阳和一些行星的射电活动。在射电波段,太阳平时(宁静时)与其他天体的亮度差异没有光学波段那么大。不过,太阳会不时发生一些射电爆发。爆发中喷出的等离子体会在太阳系内传播,并在这一过程中不断辐射,而其辐射频率会逐渐降低。太阳系内的一些行星,特别是木星,往往也有很强的低频射电辐射,这与行星的磁层活动有很密切的关系。
    其次,银河系本身也是比较明亮的,这也是当初央斯基就曾观测到的。其实,天文学家们一开始对于在射电波段能否观测到天体并不是很乐观,因为当时他们根据热辐射谱推算,恒星的射电辐射相当微弱。但是出乎意料的是,银河系在射电波段竟然十分明亮。直到后来天文学家们才认识到,与光学辐射主要来自恒星的热辐射不同,在低频射电波段,辐射主要来自宇宙线电子在磁场中运动时发出的同步辐射。因此,这也说明宇宙线电子在银河系中普遍存在。进一步的观测能给出它们的空间分布,甚至还有可能揭示宇宙线的起源与传播过程。另一方面,银河系中电离的气体也会对低频的电磁波产生吸收,因此在很低的频率上我们能看到银河系电离气体云的分布。在银河系之外,射电星系的辐射往往来自中心大质量黑洞活动时产生的喷流。这些喷流逐渐冷却,其辐射的频率也逐渐降低,因此低频的观测可能会使我们看到更古老的喷流,从而加深对黑洞活动的认识。
    以上这些是可能较为明亮、较易探测的目标。一个更为激动人心的目标是用超长波观测探索宇宙大爆炸结束后的黑暗时代以及此后第一代恒星形成时的宇宙黎明。宇宙黑暗时代和黎明时氢原子产生的21cm信号经过宇宙红移也落在这一频段。不久前,美国EDGES实验在78MHz处发现了一个相当强的吸收谱。这有可能是宇宙黎明产生的,但与标准理论模型相差很大,因此对其有很大争议。如果能在不受电离层吸收折射以及地面干扰影响的空间进行这种观测,将有助于提升实验的精度。
    在太空列队展开观测
    每颗龙江微卫星可以单独进行超长波观测。每颗微卫星上配有两套天线,每套均由三根互相垂直的鞭状天线组成,可以同时测量不同偏振的电波。这些天线每根长1米,发射前像卷尺一样收拢起来,卫星进入正常轨道后,地面发出指令,展开这些天线。电波被天线收到后,经过接收机的放大处理后转换成数字信号,形成每一时刻电磁辐射的频谱并记录下来。
    龙江计划观测的电波的最短波长是10米,最长波长是300米,而其天线长度远远短于观测的波长。这样的结果是天线的方向性很弱,难以区分电波来自什么方向。如何能够提高分辨率,确定电波的方向呢?实际上,这有点类似我们的耳朵:如果我们塞住一只耳朵而只用一只耳朵听声音的话,不太容易区分声音传来的方向,但如果用两只耳朵的话就比较容易知道声音传来的方向,这主要是因为声波传到两只耳朵的时间稍有不同,我们的大脑可以自动判别出来声音方向。
    同样的,射电天文上使用干涉阵,将两个单元受到的信号做互相关,据此求出信号的到达时间差,从而定出来波的方向。如果使用多台天线构成干涉阵列,可以综合它们的测量得到天空的图像。这就是综合孔径成像方法。这一方法早已在射电天文上使用,其发明者赖尔(Martin Ryle) 曾因此获得诺贝尔物理学奖。
    地面上早就有了射电干涉阵,但在空间中,两颗卫星的相对距离和方位不断变化,甚至两颗星上的时间和频率基准都不一定相同,因此要做到空间的干涉观测并不容易。迄今为止,还没有空间两星相互干涉观测的实例,只有日本的HALCA卫星和俄罗斯的Spektr-R(Radio Astron)卫星进行了空间与地面之间的天文干涉观测,美国曾用TDRSS卫星进行过实验。
    龙江一号和龙江二号将尝试首次开展空间干涉观测。为此,两颗微卫星将沿着同一轨道一前一后绕月飞行,距离一般在1—10公里间。在绕到月球正面时,它们将观测数据发送到地面,并利用这一微波系统实现两星的测距和时间频率同步。另外,两个卫星上分别装有LED灯和测角相机,用于测定相对方位。
    “蹭车”迈出探索的第一步
    不过,由于这次的龙江卫星仅仅是“蹭车”——搭载试验,每颗卫星只有46kg,而这其中很大一部分还是用于使卫星减速进入月球轨道的推进剂,所以能搭载的仪器很有限。而且由于推进剂有限,卫星轨道也比较粗放,难以经过精细调节进入离月球面比较近的圆形轨道,而是一条大椭圆轨道。轨道近地点距离月球大约300公里,远地点约9000公里,绕月一周所花的时间是大约13小时。
    另一方面,由于总重量有限,卫星上的太阳能电池就比较小。电力的限制,使龙江在每一圈绕转中,只有大约10分钟可用于观测,20分钟用于数据传输。因此,龙江卫星的观测方式是,当它飞到月球背面、到了预定观测的时刻,就开机进行10分钟观测后关机。然后,当它飞到月球正面时,到了预定通讯的时刻,再开机20分钟将数据传回地球,其余的时间都用于充电。此外,月球与地球间距离遥远,卫星上的小天线发射功率又不大,因此数据传输率也比较低,只能把很少一部分数据传回地球。
    由于这些原因,龙江微卫星对超长波天空的观测应该说还是比较初步的,主要是一种技术验证,为将来更大规模、专用的超长波观测阵列做好准备。但无论如何,这迈开了环月超长波天文观测的第一步,我们对龙江充满期待!
    (作者系中科院国家天文台研究员)
http://digitalpaper.stdaily.com/ ... t_394989.htm?div=-1
road08 发表于 2018-5-23 08:24 | 显示全部楼层
zhh894217 发表于 2018-3-2 12:58
新华社北京3月2日电(记者余晓洁、董瑞丰)“嫦娥四号将首次着陆月球背面,极具发现性。我们将在嫦娥四号任 ...

真要安静的话似乎应该把两颗小卫星的设备随着嫦娥4号一起降落月面,不过要把距离扔得远远地,然后测量数据通过中继卫星传下来
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淄川同好 发表于 2018-5-23 08:52 | 显示全部楼层
road08 发表于 2018-5-23 08:24
真要安静的话似乎应该把两颗小卫星的设备随着嫦娥4号一起降落月面,不过要把距离扔得远远地,然后测量数 ...

绕月飞行比较容易控制两星的距离,干涉测量要求两星不能太近。
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Lsquirrel 发表于 2018-5-23 14:30 | 显示全部楼层
UHF-Satcom等人已经收到龙江的信号了:

                               
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Lsquirrel 发表于 2018-5-26 15:19 | 显示全部楼层
现在龙江二号已经环月飞行,龙江一号似乎出了一些问题
      BG2BHC‏ @BG2BHC                  15小时15小时前   
DSLWP-B now orbiting moon @AMSAT @AmsatUK @cgbassa @n6rfm @scott23192 @ea4gpz @HAMSATNL @HarryKeizer

更早的,21日他们就说:
      BG2BHC‏ @bg2bhc                  5月21日   
DSLWP UHF downlink temporary OFF @AmsatUK @AMSAT
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pai_rld 发表于 2018-5-26 15:34 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
Lsquirrel 发表于 2018-5-26 15:19
现在龙江二号已经环月飞行,龙江一号似乎出了一些问题
      BG2BHC @BG2BHC                  15 ...


这么可惜?一旦错过近月点就再也没有机会减速环绕了啊,希望只是业余无线电频段出了问题。
turbopump 发表于 2018-5-26 22:17 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
希望尽快有进一步消息
ysz 发表于 2018-5-27 01:00 | 显示全部楼层
期待好消息!
i2000s 发表于 2018-5-27 04:25 | 显示全部楼层
无线电跟踪信号文件: https://github.com/bg2bhc/dslwp_doc
潜艇4809 发表于 2018-5-31 12:40 | 显示全部楼层
二号的奔月之旅

GmatScreenShot_005.png


潜艇4809 发表于 2018-6-3 09:59 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
BG2BHC用12米天线接收到龙江二号业余无线电信号,建立地月业余无线电通讯
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turbopump 发表于 2018-6-3 17:13 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
祝亲亲后面的电仪试验正常开展
 楼主| zhh894217 发表于 2018-6-5 23:32 | 显示全部楼层
零的突破|54所首个月球轨道有效载荷分系统在轨测试成功

中国电科五十四所  今天
5月21日5点28分,在西昌卫星发射中心,由54所为哈尔滨工业大学月球轨道微卫星“龙江一号”和“龙江二号”研制的测控、数传分系统,随微卫星搭乘长征四号丙运载火箭升空,成功送入近地点约200公里,远地点约40万公里的地月转移轨道。

星箭分离后,两颗卫星的与测控系统开机工作正常,上午6:20微卫星A遥测正常,6:33微卫星B遥测正常,经过数天飞行后,于5月27日进入月球轨道开展天文观测任务,27日下午18:10数传设备开机进行数传,下午19:00经分析数传数据正常,通过数传通道传回了天文观测数据和月球背面的图片,该图片也是人类目前首次获得的月球背面照片,证明54所研制深空载荷测控和数传产品满足任务需求,实现了深空载荷零的突破。

“龙江一、二号”卫星的数传测控子系统包括数传端机、测控应答机、数传天线及测控天线。与地球卫星相比,月球卫星有更多的设计约束。

经过项目组多次研讨和分析,最大程度地精减了重量及功耗,最终两个系统重量总共小于3公斤,不到同类型测控载荷重量的1/3。

项目于2016年5月启动,在较为紧张的研制周期内,项目团队紧密配合、高效沟通、真抓实干,实现了两套载荷系统的零故障交付。

产品先后经历了设计、评审、生产、试验、联试、验收等多个环节,项目组辗转哈尔滨、北京、喀什等地,完成了各阶段联试、深空对接、试验测试、发射保障等任务。3个专业部紧密配合,在质量管理部、调度与经济运行部等职能部门的支持和帮助下,出色的完成了研制任务。

目前,数传系统正在遥远的月球轨道上,不断向地球传回数据和图像,它的使命才刚刚开始。项目组却没有时间欢庆这奋战两年方得来的胜利,新的征程已在等候——由54所自主研制的两颗试验卫星项目正紧锣密鼓地开展,来自54所的技术人员正在加班加点为了这一目标不懈奋斗。

“宜将剩勇追穷寇,不可沽名学霸王,天若有情天亦老,人间正道是沧桑”,在54所航天产品集成中心的北侧外墙面上,这首毛泽东的《七律:人名解放军占领南京》已刻在那里数十年,54所航天人正如诗中所云,一路披荆斩棘,在航天产业蓬勃发展的今天,不骄不躁、脚踏实地,为54所打赢每一场航天攻坚战!
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz ... 11iv3KdYBmIpK9tH#rd
free_sjr 发表于 2018-6-6 09:07 | 显示全部楼层
这是否说明两颗都正常
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