阿蒂米斯中繼衛星

“阿蒂米斯”試驗光學通信衛星是為了論證數據中繼和移動通信的新技術而設計的。它也是歐空局的第一顆裝備可控制電子推進器的飛行器。由於在發射時“阿麗亞娜5號”運載火箭的上面級發生故障，這顆衛星被留在了590公里×17487公里(367英里×10866英里)的低轉移軌道上。為了完成任務，它的液體燃料遠地點發動機進行了8次點火。在31000公里(19263英里)的圓形軌道上，“阿蒂米斯”使用它的離子助推器來達到了地球靜止轉移軌道上的運行高度。剩下的燃料和氙氣還可供長達10年時間的正常運行使用。

基本介紹

• 中文名：阿蒂米斯中繼衛星
• 外文名：Artemis
• 類型：中繼衛星
• 製造商：義大利阿萊尼亞太空中心發射
• 日期：2001年7月12日
• 發射地點：法屬蓋亞那，庫魯
• 運載火箭：阿麗亞娜5號

發射歷程

2001年7月12日，阿蒂米斯衛星發射升空。由於火箭故障，阿蒂米斯衛星沒有進入預定軌道，只到達了一條較低的軌道。經過18個月的努力，ESA於2003年1月31日成功地使該衛星進入了正確的軌道。考慮到日本數據中繼的需要，阿蒂米斯衛星的軌道位置由最初的東經16.5°改為東經21.5°。由於技術難度較大，DRTM計畫進展緩慢。到目前為止，歐洲只有一顆在軌運行的阿蒂米斯試驗型中繼衛星。雖然阿蒂米斯衛星只是一顆演示驗證星，但它對於歐洲的空間任務來說卻是至關重要的。阿蒂米斯將在下個年代前半期到達壽命期限，到時歐洲空間任務的通信能力將出現一個相當大的缺口。隨著歐洲“全球環境和安全監視”（GMES）計畫的實現，預計歐洲空間通信基礎設施每天將需要從空間到地面傳輸6TB的數據。在較短的時間延遲內交付如此大的數據量，給當前的通信基礎設施帶來了挑戰，因為常規的通信手段可能不足以滿足地球觀測數據用戶的需要。另外，當前歐洲依賴非歐洲地面站的可用性來接收地球觀測衛星的數據。因為這些至關重要的空間資產可能不在歐洲的控制之下，所以給歐洲的戰略獨立性帶來了潛在的威脅。

使用情況

2001年11月21日，“阿蒂米斯”試驗光學通信衛星使用位於832公里(517英里)近地軌道的SPOT 4衛星上的光學數據鏈路完成了第一次歐洲衛星之間的雷射數據傳輸。2005年11月9日，“阿蒂米斯”試驗光學通信衛星和日本的Kirari(OICETS)衛星之間使用雷射束進行了有史以來第一次軌道間雙向光學通信。2006年12月18日，“阿蒂米斯”衛星對來自40000公里(24855英里)外的一架飛機的雷射鏈路進行了第一次光學中繼。

技術數據

規格

AnikF2

有效載荷

S/Ka波段數據中繼(SKDR）半導體雷射衛星間鏈路試驗設備(SILEX)，SILEX和SKDR饋電鏈路，L波段陸地移動通訊設備（LLM），導航有效載荷（NAV）。

結構尺寸

4.8米×8米×25米(15.7英尺×26.2英尺×82英尺)

組成部分

空間段

中繼衛星系統的空間段為配置於靜止軌道上的兩顆或多顆中繼衛星，它們對中低軌道太空飛行器的覆蓋情況可以通過簡單的幾何關係求得。當兩顆中繼衛星經度差為160°時，對軌道高度400km以上的太空飛行器可以實現100%的覆蓋。考慮地面終端站對兩顆衛星的仰角過小時，大氣和路徑的衰減會嚴重干擾鏈路的性能，一般要使天線仰角大於10°，因此經度差一般選擇130°左右，此時對600km軌道的覆蓋率可達到94%，對1200km以上的軌道可以實現100%的覆蓋。

用戶太空飛行器

中繼衛星系統的主要用戶是進入中低軌道的各類太空飛行器，尤其是要求高軌道覆蓋率的載人太空飛行器和高數傳速率用戶星。該系統還能用於高動態運載火箭的全程遙測數據傳遞，長航時無人機、長期高空氣球、海上浮標探測數據的傳輸，極區站高速接收數據的實時轉發，甚至還可為運載火箭或飛彈傳送遙控指令。

地面段

地面段主要指中繼衛星系統的地面測控終端站。地面測控終端站向用戶太空飛行器傳送遙測遙控、跟蹤信號，其指令通過中繼衛星轉發，在中繼衛星與用戶太空飛行器之間建立通信鏈路，傳送給用戶太空飛行器。用戶太空飛行器要發向地面的遙測數據、探測數據、語音和電視等信息，經星間鏈路發向中繼衛星，中繼衛星接收後，經變頻、編碼、調製等處理，轉發到地面測控站。