成功！中国・欧州火星探査機、軌道上中継通信試験を実施

11月、我が国の「天問1号」は欧州宇宙機関（ESA）の火星探査機「マーズ・エクスプレス」ミッションチームと協力し、「珠栄」火星探査車と「マーズ・エクスプレス」探査機間の軌道上中継通信試験を実施し、大成功を収めました。
我が国の初の火星探査ミッションである天問1号探査機（珠容火星ローバー、突入カプセル、周回衛星などを含む）とその打ち上げに使用された長征5号ロケットは、中国航天科技集団が開発し、プロジェクトのその他のサブシステムにも中国航天科技集団の関連部門が関与しました。

テストの前に、両者はそれぞれの検出器にテストの準備の指示を送りました。合意された時間に、Zhurong はテストデータを Mars Express に送信しました。通信距離は約4,000キロメートル、通信時間は10分でした。 「マーズ・エクスプレス」はデータを受信後、それを欧州宇宙機関の深宇宙追跡管制ステーションに転送する。追跡管制局はデータを受信するとそれを欧州宇宙運用センター（ESOC）に送信し、ESOCはそれを北京航空宇宙飛行管制センターに転送します。解釈後、中国の技術チームがデータの正確性を判断します。テストプロセスを図に示します。 ▲ ZhurongとMars Express間のリレー通信の概略図

重量と体積の制約により、火星探査車の地上との直接通信能力は弱く、大規模なデータ伝送のニーズを満たすことができません。そのため、より近い火星周回衛星（いわゆる「周回衛星」）にデータを送信し、より強力な通信能力を持つ周回衛星によって地上受信システムにデータを転送する必要があります。このプロセスはリレー通信と呼ばれます。

5月15日、天問1号探査車は火星ユートピア平原南部の事前に選定された着陸地点に無事着陸した。

5月17日、火星探査機「天問1号」の軌道船は4回目の火星近傍ブレーキングに成功し、周期8.2時間の中継通信軌道に順調に入った。 2つのデバイスはデバイス間の通信リンクを確立し、ローバーのテレメトリデータを初めてオービター経由で送信しました。この段階では、探査機の主な任務は、地球と火星の間の「メッセンジャー」として機能し、「地球・火星通信」を実行することでした。

5月22日、珠容火星探査車は無事に着陸プラットフォームを離れ、火星の表面に到達し、巡回と探査を開始した。 8月までに、珠容火星探査車は設定された巡回および探査ミッションの目標を無事達成し、あらゆる面で良好な状態にあり、探査ミッションを継続して遂行した。

11月8日、探査機「天問1号」は5回目の火星近傍ブレーキングに成功し、リモートセンシングミッション軌道に正確に到達し、火星の全球リモートセンシング検出を行った。エンジニアリング開発チームは、探査機のグローバルリモートセンシング検出とローバーのリレー通信のニーズを考慮して、軌道設計を最適化しました。

▲ 天問1号探査機の周回機が地球・火星間の中継通信をサポート（模式図）

一般的に、リレー通信を確立する前に、まず周回衛星がローバーに「開始」信号を送信し、次にローバーが「確認」信号で応答し、その後、友人が最初に電話をかけるのと同じように、両者は安定した双方向リレー通信リンクを確立します。 ESA の Mars Express の送信周波数は Vulcan の受信周波数と一致しないため、「電話をかける」ことによって通信リンクを確立することはできません。

「Zhurong」の送信周波数は「Mars Express」の受信周波数と一致しているため、両者は事前に通信時間に合意する必要があり、「Zhurong」はデータを直接送信し、「Mars Express」はそれを「盲目的に」受信します。

マーズ・エクスプレス探査機には「ブラインド受信」機能があるが、10年以上も実際にそれを使用する機会がなかった。 ESAは、この実験はマーズ・エクスプレスが軌道上で「ブラインド受信」モードを検証する良い機会だと述べた。 ▲双方のミッションチームは、珠容火星探査車のデータ解釈・分析結果に基づき、珠容と火星探査車に設定された中継通信設備のインターフェースが一致し、国際標準に準拠していること、送信されたデータの内容が完全かつ正確であることを確認し、テストは成功した。

今後、両者はこの段階での実験を基に科学データ中継通信協力をさらに発展させていく予定。珠容火星探査車は火星表面で196火星日にわたって活動し、合計1,297メートルを移動し、巡回探査から約10GBの独自の科学データを取得しました。エネルギーも十分あり、状態も良好です。

出典：国家宇宙局公式サイト、中国月探査プロジェクト公式WeChat

編集者/劉懐宇 高一鳴

校正/林佳新

プロデューサー/黄曦