网传中国卫星在干扰印度登月: 国外专家测到巨大流量, 事实令人愤怒

社交媒体上爆出了一个大新闻,国外通信专家在监控地月通信时突然发现了一个流量很大的通信峰值,确认源头为正在地月系L2点的中国鹊桥卫星,此时正值印度月船三号登月绕轨的关键时刻,印度网友认为中国卫星正在干扰Chandrayaan-3任务!

网传中国卫星正干扰印度登月:到底怎么回事?

事情是这样的,国内社交媒体上出现了一个说法,一位ID为Scott Tilley@coastal8049的通信专家在8月19日凌晨检测到一波来自月球轨道的“巨大流量”,Scott Tilley表示这波信号来自地月系L2点上正在运行的中国鹊桥卫星:

Scott Tilley他原来是在检测Chandrayaan-3 LM通道的信号,但他注意到了“巨大流量的数据信号”,因此将天线指向了“QUEQIAO”方向,确认信号强度后返回了CH3 LM(Chandrayaan-3 LM),此后他将这个信号记录了下来并发表到了社交媒体上。

相信Scott Tilley(斯科特·蒂利)也没料到,他这个推文会引发轩然大波,因为底下留言的是一位来自印度的朋友:ब न ड आल ।@bondaaalu(邦达土豆),他认为这是中国的鹊桥中继通信卫星试图干扰印度的CH3 LM任务,而另一个任务则是支持俄罗斯的月球-25探测器的通信。

目前的情况是,印度在7月14日发射的Chandrayaan-3(月船3号)探测器正在进入113 km x 157 km的环月轨道(倾角应该在69度左右),8月20日2:00将进行最后一次变轨,在接下来圆轨完成后,印度的月船3号探测器将在8月24日执行登月任务。

另一个则是俄罗斯在8月11日发射的月球-25探测器已经进入月球轨道并且以圆轨完成(倾角和月船三号类似),预计将于21日进行登月任务,同时在月球轨道还有NASA的LRO卫星(月球轨道勘测探测器,月球极轨卫星),还有一个在地月系L2点运行的为中国嫦娥计划准备的鹊桥中继通信卫星。

所以中国的鹊桥卫星突然发出大流量信号还真有些嫌疑,毕竟在大家的印象中嫦娥任务都已经结束了,现在还发出信号,难道真要干扰印度的月船三号任务不成?笔者知道中国和印度不太对付,但要推测中国鹊桥卫星准备干扰月船三号任务绝对不赞同,我们不会小肚鸡肠,绝对不会干出如此下作之事。

中国鹊桥通信卫星:突发流量究竟怎么回事?

笔者也是非常纳闷,所以第一时间就去翻了Scott Tilley的社交媒体原文到底是怎么写的,但各位猜结果如何?居然没有这个信息,这就让笔者有点晕菜了,不过也不算白来一趟,顺便调查了Scott Tilley的底细,在领英上的介绍如下:

Scott Tilley是佛罗里达理工学院名誉教授、技术与社会中心主席兼创始人、佛罗里达大数据公司总裁兼联合创始人、佛罗里达作家协会董事会成员和太空海岸作家协会(SCWG)研究员。他的新书包括《AFTERMATH》(2022)、《PETS》(2021)、《系统分析与设计》(2020)和《技术正义》(2019)。他拥有维多利亚大学计算机科学博士学位。

他同时也是社交媒体上著名的卫星通信专家,长期追踪各种卫星通信动态,信号追踪分析等,非常专业,所以对于他的专业度绝对可以信任。但问题并没有解决,因为在Scott Tilley的社交媒体上找不到原文,此案就只能猜测了!

中国鹊桥卫星:突发流量究竟怎么回事?

鹊桥卫星是为嫦娥四号任务准备的,因为该任务的登陆地在月球背面的爱肯特盆地冯卡门撞击坑内,此处坐标为45.47084 S 177.60563 E,位于月球背面,由于月球已经被地球潮汐锁定,在地球上只能看到月球正面,要登陆月球背面的话必须要有中继通信服务,否则是无法完成这个任务的。

美国卫星拍下的登陆位置

鹊桥中继卫星就是被安置在地月系L2点的位置,这是地球和月球的质心延长约6.5万千米的区域,中继卫星采用的是光环轨道,需要少量燃料维持轨道,因此在此处工作的寿命受到燃料装载量的限制。

鹊桥卫星干质量325千克,其结构和嫦娥二号基本一致,不过有一点不一样的是鹊桥卫星有一个直径达到4.2米的高增益大型天线,据公开资料,到地球的数据传输在S 频段以 BPSK 调制模式运行,使用单个中增益螺旋天线,数据速率可达10 Mbit/s。

鹊桥卫星于2018年5月20日发射,2018年6月14日成功进入L2点的光环轨道,这是第一次有人类探测器光顾这个位置。鹊桥卫星为同年12月7日发射并且于2019年1月3日成功着陆的嫦娥四号提供了中继通信任务。

鹊桥卫星还和荷兰拉德堡大学合作开展了中荷低频探测器(NCLE)射电天文实验。据此前公布的消息,中国还同意了NASA的请求,在阿尔忒弥斯计划的探月任务中使用鹊桥中继卫星提供通信服务,但后来又否认了该说法,目前情况如何还不得而知。

所以问题来了,嫦娥四号任务都结束4年了,鹊桥卫星突发流量到底怎么回事,难怪印度朋友要多想了?但事实上嫦娥四号任务并没有结束,原计划工作寿命是12个月,但到目前为止已经正常工作了1689天,未来仍将继续工作。

而此次信号突发笔者猜还是因为与嫦娥四号的中继通信,因为目前刚好是农历初四,还处在新月中,这表示月球背面正是白天,或者更准确的说是午后!在这里必须解释下,月球被地球潮汐锁定后,绕地球公转一圈相当于一个月球昼夜,大约是27天,所以目前的嫦娥四号所在的区域大约相当于地球午后15点左右的样子。

白天当然是需要工作了,因此嫦娥四号通过鹊桥卫星与地球之间建立通信联系是再正常不过,这个信号突发可能是咋传输大容量数据,所以这就被Scott Tilley给监听到了,当然各位也不必在意,他只是监听到了信号,至于内容是什么,这个就得看是否处在加密频道了,如果是公开的他就可以解码,但如果是加密频道,那这个难度就太大了,相信Scott Tilley也不会把时间花在这上面。

另一个猜测是为俄罗斯中继,但笔者判定应该不是,原因很简单,目前俄罗斯的月球-25探测器还在月球轨道上,完全不需要中继通信服务,只有在21日着落月球后才需要中继通信。不过月船-25所在位置是鹊桥看不到的,所以鹊桥想提供服务都不行,因此各位就别YY了,鹊桥没法为俄罗斯提供中继通信服务。

如果要干扰印度月船-3号:有可能吗?

搞清楚了鹊桥中继卫星到底在干什么以及无法为俄罗斯提供服务后下文来讨论一个问题,如果鹊桥想要干扰印度月船3号,究竟有没有可能?

答案可能要让各位失望:很难!

原因其实不复杂,从信号干扰原理来说有两种最简单的方式,一种是我发射同频率信号干扰,就像两个人讲话语调、音量等一模一样,但另一个人在讲废话,别人就很难清了;另一种方式则是全频道干扰,就像太阳会发出全频道电磁波,如果太阳卫星和星下点通信天线处在同一条直线上时就无法通信了,这种称日凌干扰。

卫星日凌干扰持续时间不长,但火星探测器日凌干扰时间会长达一个月,原因是地球和火星公转的某个特殊时刻与太阳连成了大致一条直线(只要在2 范围内就会遇到强烈日凌干扰无法通信),因此地球和未来的火星移民之间会有一个月的通信中断期,除非在火星公转轨道的L4和L5点设置中继卫星来解决。

无论是哪种方式,想要干扰要有几个要素,要么信号很强,要么信号发射源坐标重合,以至于通信者无法区分信号源,如果两者相距够远,那么只要抛物面天线等指向性很强的天线轻易区隔,比如像太阳那么强的无线电干扰源,只需要错开2 即可解决。

那么鹊桥中继卫星的轨道振幅数据能提供我们角度信息吗?答案是可以的,比如在Science上就有一篇中国鹊桥中继卫星的详细轨道数据:

轨道直径达到了1.3万千米,与月球直径3470千米相比,大约是4倍,按月球视直径0.5度相比,大约是2度,是刚好2度?其实各位理解错了,因为月球在轨道中心,所以只相差1度!刚好在2度的日凌干扰范围内是吗?其实还不是,因为鹊桥的无线电发射功率并不大,所以可以达到X波段通信的极限分辨率:

参考X波段雷达的波长和天线长度数据计算如下:角度分辨率=deg2rad(0.03/110)=0.01度

所以只要两个信号相隔0.01度以上,X波段测测控就可以将其分辨出来,也就是连个完全一致的信号被区隔增强以避免干扰,因此从这个角度判断,鹊桥并不能干扰印度的月船三号任务,所以笔者虽然不太待见印度,但决不允许向以此向鹊桥泼脏水!

Scott Tilley的声明:请印度朋友别恐慌

笔者后来花了很大力气找到了Scott Tilley的这个帖子,可惜原文已经被删除,不过Scott Tilley的的回复是修正了印度朋友的说法,他也认为只是嫦娥四号与地球之间通过鹊桥的正常通信而已,请印度朋友完全不需要恐慌。

笔者目前不清楚的是Scott Tilley为何要将该贴删除,是为了避免引起不必要的麻烦吗?还是因为其他原因?

#所见所得,都很科学#

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页面更新:2024-02-24

标签:印度   干扰   鹊桥   探测器   嫦娥   月球   中国   轨道   流量   信号   愤怒   事实   国外   通信   专家

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