宇宙船はオンラインですか? 「千里眼」追跡管制レーダーレポート

「酒泉レーダー追跡は正常です！」

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飛行任務があるときはいつでも、テレビの生放送を通じて指揮統制センターのホールから同様の報告がはっきりと聞こえてきます。宇宙船の飛行を「監視」するこれらのレーダー装置は、宇宙船の飛行経路をしっかりと把握する「凧の糸」のようなものです。彼らは「千里眼」の能力を持っており、宇宙船がどれだけ高く、どれだけ遠くに飛んでいても、そのあらゆる動きを「見る」ことができます。

高く立ち、遠くを見据える「燃えるような目と金色の瞳」は、打ち上げミッションを実行するときにロケットを最後まで追跡するためにのみ使用されます。ロケットの位置を正確に追跡するために、ロケットに搭載された光学機器に頼るだけでなく、ロケットの活動段階外での弾道の軌道を測定するタスクを実行するために電波で動作するレーダーにも頼っています。天候によって制限される光学追跡やロケットに搭載された機器に依存する遠隔測定と比較すると、レーダー監視はロケットの上昇段階を検出する上でより安全で信頼性が高い。

今年の宇宙ステーション建設ミッションでは、国内初となる大口径レーダー遠隔測定統合システムが実用化された。このレーダーは主にロケットのアクティブセグメントの外側の軌道測定タスクを担当します。探知距離は数千キロメートルで、ロケットのテレメトリ信号のダウンリンク受信と復調を完了できるため、ロケットの正確な追跡が可能になり、ロケットの安全飛行にとって大きな意義があります。

これらの「千里眼」にはさまざまな形があります。たとえば、「反射追跡」レーダーは「自ら質問し、自ら答える」ことで機能します。レーダーは無線信号を送信し、その信号は宇宙船に遭遇した後に地面に反射され、飛行管制センターが宇宙船の飛行軌道を理解するのに役立ちます。このプロセスは、レーダーが自ら「質問」し、自ら答えを見つけるようなものです。 「トランスポンダー追跡」レーダーは「質問と回答」方式で動作します。レーダーが信号を送信し、宇宙船のトランスポンダーがそれを受信して​​、地上のレーダー制御ステーションに信号を返します。このプロセスは、レーダーが「どこにいるか？」と尋ねるようなものです。宇宙船は答えます。「私はここにいます!」

これらの「千里眼」はどれほど効果があるのでしょうか? 「反射追跡」レーダーの探知範囲は数百キロメートルであるのに対し、「応答追跡」レーダーの探知範囲は数千キロメートルに達する。私たちの宇宙船は地球から数百キロメートルの高度で軌道に入るので、レーダーで簡単に「見る」ことができます。

このレーダーは視界が明瞭で、宇宙にある各国の数百の人工衛星や地球近傍宇宙ステーションなどの宇宙船を包括的に保護するように設計されています。レーダーは、どれが私たちの神舟宇宙船でどれが私たちの宇宙ステーションであるかをどのようにして「はっきりと見分ける」ことができるのでしょうか?

各宇宙船には、レーダーの「補助」として、独自の受信機、トランスポンダー、その他の機器が搭載されています。このプロセスは電話をかけるようなものです。レーダーは電波を介して信号を送信し、宇宙船に「どこにいるか」という信号を送ります。宇宙船に搭載された受信機はこの信号を受信し、トランスポンダーを介して電波の形で位置フィードバックを送信します。この誘導情報の助けを借りて、レーダーはターゲットを正確に迎撃し、追跡を開始し、宇宙船のより正確な軌道情報を測定することができます。さらに、高精度の測定性能を提供するために、研究者は、ターゲットを画像化する機能を備えた新世代の測定レーダーをアップグレードし、位置情報と画像情報を通じてレーダーが「ミスをしない」ことを保証します。

今年の打ち上げミッションでは、研究者らは新世代の艦載測定レーダーも開発しました。すると必然的に次のような疑問が湧いてきます。天国に行くにはなぜ船が必要なのでしょうか?

その理由は、計測船が宇宙計測制御ネットワークの重要な部分だからです。陸上の計測ステーションに比べ、調査船は広大な海域で柔軟に場所を選択してステーションを設置し、移動しながら緊急計測や制御を行うことができます。航空機の軌道を測定できるだけでなく、制御コマンドを送信して衛星を遠隔制御し、軌道の変更、姿勢の調整、太陽電池パネルの展開などの操作を実行することもできます。新世代の船舶搭載用計測レーダーは信頼性の高い設計を採用しています。レーダーには高度な姿勢測定装置が搭載されています。海の波にも強く、計測船が揺れても地上と同じ高い計測精度が得られ、宇宙計測・制御ミッションに高精度の軌道計測データを提供します。