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迈向下一个深空探测的新时代——深宇宙探查用地上局(GREAT)

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2020年12月6日,Hayabusa-2(隼鸟2号)成功将编号“1999JU3”的小行星(代号“龙宫”)地质样本送回地球。在这次回家之旅中,JAXA不仅利用了NASA的深空测控网络(Deep Space Net,DSN)和隼鸟2号进行数据传输,同时利用了位于长野县佐久市的新型天线对隼鸟2号进行了指令信号的发送。这就是今天要讲的主角:美笹深宇宙探查用地上局(GREAT)。
GREAT项目背景:首先,位于长野市佐久市的臼田深空测控站是日本唯一配备64m直径级别天线的深空测控地面站,该64m级天线自从1984年安装运用以来已经支持JAXA的深空探测任务超过30年,天线已经大大超过了其设计寿命。此外,近年来深空探测任务的复杂性使得JAXA对于探测器数据的接收有了更大的要求。臼田深空测控站的64m天线已经不能满足当前和未来的任务需求。因此,JAXA提出了GREAT项目以建设全新的深空测控地面站。
GRound station for deep space ExplorationAnd Telecommunication(GREAT)全称:美笹深宇宙探查地上局,简称深宇宙探查地上局。作为日本全新的深空测控地面站,GRAET主要依靠一部54m直径级别的卡塞格伦式天线。这部新型天线全高69m,天线直径54m,重量约2200吨,信号频段为X波段(8Gz)和Ka波段(32Gz),设计使用寿命20年。天线子系统(AS)由三菱电机株式会社负责制造,信号发送/接受系统(T&RS)由日本电气株式会社负责制造,低噪音信号加强装置(LNA)由日本通信机株式会社负责制造。GREAT设计制造中,为了加强X波段信号发信能力,新开发了世界上首个用于深空测控的基带7Gz的固态功率加强装置(SSPA)。原先臼田深空测控站的64m级天线的SSPA是采用美国一家公司的Krystron设备,但此次GREAT是采用由JAXA和日本电气株式会社联合开发的利用国产GaN的固态功率加强装置——30kW级X波段信号固态功率加强装置(X-SSPA),由384个PA(功率放大器)构成,每个单元PA输出功率125W。同时X-SSPA采用并联式内构,即使部分单元出现故障也可以继续进行信号发送,这将改善航天器指令信号操作的稳定性。
全新的GREAT目前在进行最后的设备调试和试运行,预计2021年4月开始正式运营,将归属臼田深空测控站管辖。GREAT将成为JAXA新时代深空探测的基石!
附上GREAT运行频段
探测器管制用:
X波段信号发送(7145MHz~7235MHz)
X波段信号接受(8400MHz~8500MHz)
Ka波段信号接受(31800MHz~32300MHz)
VLBI用:
X波段信号接受(8200MHz~8700MHz)
GREAT信号发送能力
X波段:69.62dBi以上
GREAT信号接受能力
X波段G/T:53.35dB/K以上 仰角15°~80°
Ka波段G/T:59.33dB/K以上 仰角15°~80
G / T是包括传播损失(大气吸收和降雨导致信号损失之和)的有效值。
GREAT项目logo

GREAT使用的固态功率增强装置(X-SSPA)


GREAT官图



IP属地:江苏1楼2021-01-07 23:10回复
    鬼子的?威胁国家安全,必须摧毁。


    IP属地:四川来自Android客户端2楼2021-01-08 08:48
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