相隔48亿公里，科学家是怎么控制新视野号的？

2000多年前，屈原就在《天问》中提出了对宇宙的疑问。人类探索宇宙的脚步从未停息，近现代以来，人类向宇宙空间发射了很多探测器，它们在苍茫的宇宙中前行，为人类探索宇宙的奥秘立下汗马功劳。

人类已知的太阳系最边缘的小弟冥王星由于距离地球太遥远，人类对它的认知有限，为此，美国国家航空航天局（NASA）于2006年1月19日发射了专门探索冥王星的空间探测器，这就是新视野号（New Horizons),其主要任务是探测冥王星及其最大的卫星卡戎（冥卫一）和探测位于柯伊柏带的小行星群。新视野号是人类发射过起始速度最快的太空探测器，它已经于北京时间2015年7月14日19时49分飞掠冥王星，行程48亿公里。目前，正飞往潜伏在太阳系边缘的柯伊伯带里的其它天体。

48亿公里，这是一个多么遥远的距离。地月之间的距离是38万公里，新视野号与地球的距离，相当于12631个地月距离。如此遥远，人类又是怎样控制新视野号的呢？

要控制新视野号，基本前提就是要与之建立通讯联系。那么，地球和新视野号之间的通讯是怎样的模式呢？

地球和新视野号的通讯方式仍然是无线电波，不过，如此遥远的距离，即使无线电波的传播速度达到每秒30万公里，48亿公里的距离下，无论是地球向新视野号发出信号，还是新视野号向地球发回信号，都需要约5个小时。通常，如此超长距离的通信，无线电信号会出现衰减，从而使地球发出的信号或者新视野号发回的信号到达对方时会变得十分微弱，以至于无法接收。为此，新视野号上装有抛物面状的无线电天线，当与地球通信时，它会指向地球。同时，美国国家航空航天局的深空网络无线电发射机也会对准新视野号，它们集中能量向彼此发出信号，尽最大可能来减少无线电波的衰减。

另外，宇宙空间充满着各种电磁波，复杂的电磁环境就如同人站在农贸市场里一样，周围都是嘈杂的噪声。电磁波的干扰也会影响地球和新视野号之间的通信质量。为了克服宇宙电磁环境对信号的影响，新视野号在通信过程中使用了扩频技术，就是将原来的通信信号变成频道较宽的新信号，在信号功率远低于噪声功率的情况下，宽展传输信号的频谱就能大大提升传输信号的质量。

地球和新视野号彼此之间建立了有效的联系，我们就可以向新视野号发出各种指令，新视野号接收到这些指令后就执行相应的动作。不过48亿公里的遥远距离，我们早上告诉新视野号新的指令，到下午，它才能收到我们的指令。

新视野号经历千辛万苦，向地球发回了6.25G数据，这些数据为人类了解和探索冥王星提供了宝贵的科学依据。辛苦了！新视野号。

这和其它宇宙飞船的测控基本相同，采用无线电通讯和遥控，唯一不同的是：由于相距太过遥远，飞船和地面测控站之间出现的信号时间延迟6个多小时，因此就通讯而言，新视野号传回地球的所有资讯都是滞后的，若要根据传回的资料进行实时控制是不可能的，所以地面测控站会使用超级电脑对新视野号的运行轨迹进行提前6小时多的实际测算，即保证地面控制信号在精确到秒的情况下提前6小时多发出并基本做到遥控信号到达新视野号与实际点相符。随着新视野号的不断远离，超级电脑会加上新的时间延迟以保证同步。

但新视野号自身在前行途中会碰上如陨石等突发状况，这种情况新视野上的雷达等装置会自主进行智能判断并进行规避，同时将变轨等状况发回地球控制站，让控制中心能根据状况进行运行路线的适当调整。当然随着新视野号更远或飞离柯伊佰带，其能量耗尽或受到冲出太阳系后的其他影响，新视野号与地球控制中心的联系将越来越不容易，最终消失在浩瀚宇宙中，但新视野号对地球人类产生的影响和作用将是巨大的。

自人类发射深空探测器以来，就离不开深空网络，地球的深空网络就是控制它们的桥梁。有的人说了，咋不用基站或是测量船来接收信号呢，考虑到探测器在遥远的地方发射回来的信号已经极其微弱了，所以必须要大个的用来“听”的望远镜才行，这个望远镜就是深空网络。

什么是深空网络？

深空通讯网络最早是由美国航天局NASA与美国的军方联合建立的，基站分布在世界三个地点，一处位于美国加州金石、一处位于澳大利亚堪培拉、一处位于西班牙马德里。看见没有，别的国家为什么心甘情愿的让美国在他们本土建立基站呢，主要是因为美国强大啊。

分布在这三个地方的好处是：不需要担心地球的自转影响到信号的接收，这样的话，无论地球处在什么奇怪的角度，信号都可以被接收到，三个基站分别拥有一个大口径的接收发射天线，用来发出指令并接收处理航天器反馈的信号。

航天发射特别是深空探测离不开深空网络，它参与到了美国所有的深空探测任务，包括火星探测、金星探测以及旅行者系列飞船、先驱者系列飞船等。

新视野号飞船就是新地平线号飞船，2006年1月19日在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空，它有两个基本的任务，一个是探测冥王星以及它的卫星，另一个就是探测位于柯伊伯带中的小行星群。

柯伊伯带位于哪里呢？

位于太阳系外侧的一个由微星、小天体、冰冻的天体彗星等组成的一个环绕的环带，那里被科学家认为是太阳的原行星盘碎片。

在新视野号上装备着直径2.1米高增益天线，可以将信号放大朝向地球方向传输，传输信号都是利用电磁波传输，距离的远了，信号就弱了，所以要正对着地球方向，不仅如此，还需要更大的天线发射功率。

这样就可以进行控制新视野号飞船了，这其中是科学家没日没夜的坚守阵地，因此我们才能看到如此丰硕的成果，那美丽的宇宙、浩瀚的苍穹。

在新视野号执行完在太阳系内部的任务后，它将追寻着它的前辈们的脚步，继续朝着太阳系外飞去，目前它的4位大哥：旅行者一号、二号；先驱者十号、十一号已经在飞出太阳系的路上了。

神舟一号至神舟12号的任务？

主要任务是

1 神舟号系列--负责载人进入太空任务

从神舟一号 至 目前神舟十二号

2 嫦娥号系列--负责探索月球任务

从嫦娥一号 至 目前嫦娥四号

3 空间站系列--负责太空舱资源补给

从天宫一号 至 目前天宫二号

4 天问系列-- 负责探索火星任务

2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空

5 长征系列运载火箭---负责运载任务，这是基础

6 北斗导航系统---负责导航任务，汽车，手机导航

2020年什么载人航天飞船发射成功？

长征五号B运载火箭

2020年5月5日,长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功,正式拉开中国载人航天工程“第三步”任务的序幕。长征五号B运载火箭是中国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭。长征五号B运载火箭采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂,全长约53.7米,直径5米,捆绑4个直径3.35米助推器，起飞质量约849吨，近地轨道运载能力不小于22吨。它承担着中国空间站舱段主要的发射任务。

新一代载人飞船。

2020年5月8日13点45到50分之间时，新一代载人飞船试验船返回舱随着三朵巨大的红白 “伞花”在东风回收着陆场上从天而降，在降落伞的拖曳下，返回舱来回摇曳着缓缓向地面降落，6个避撞气囊在返回舱的底部打开，落地时起到了很好的缓冲作用，返回舱平稳着陆，返回过程一切顺利，也代表着新一代载人飞船的本次飞行试验任务圆满成功！

2020年我国发射的航天器？

作为我国航天科技工业的主导力量，中国航天科技集团研制的长征系列运载火箭2020年共实施34次发射任务，发射82个航天器，占中国发射总数量的92.1%、发射总质量的99.2%，发射次数位居世界宇航企业第一。

据《蓝皮书》统计，2020年，全球共实施114次发射任务，追平1991年以来的发射次数纪录，发射航天器共计1277个，创历史新高。

2020年中国发射的航天器

嫦娥五号成功采样返回 2020年11月24日,长征五号运载火箭从中国文昌航天发射场起飞，将嫦娥五号探测器精准送入地月转移轨道。12月17日，嫦娥五号返回器成功着陆内蒙古四子王旗。嫦娥五号任务创造了我国航天探测器首次实现地外天体采样与封装、首次实现地外天体起飞、首次实现月球轨道交会对接、首次携带样品高速再入地球等“多个首次”。中国探月工程“绕、落、回”三步走圆满收官。

中国北斗卫星导航系统全球星座部署完成 。2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星。此次发射任务取得圆满成功，标志着北斗三号全球星座部署全面完成，具备向全球提供服务能力。北斗三号系统由24颗中圆地球轨道、3颗地球静止轨道和3颗倾斜地球同步轨道共30颗卫星组成。自此，我国成为世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家，目前全球已有120余个国家和地区使用北斗系统。

天问一号探测器奔向火星 2020年7月23日,长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场首次执行应用性发射，成功将首次火星探测任务天问一号探测器精准送入地火转移轨道。天问一号任务是我国建设航天强国进程中的重大标志性工程，是中国航天走向更远深空的里程碑工程。任务成功后，我国将成为世界上第一个首次探测就通过一次任务实现火星环绕和着陆巡视探测的国家，也将成为世界上第二个实现火星车安全着陆和巡视探测的国家。

我国新一代运载火箭长征八号首飞成功 2020年12月22日,我国新一代运载火箭长征八号在中国文昌航天发射场点火起飞，随后顺利将5颗卫星送入预定轨道，首飞任务取得圆满成功。我国新一代运载火箭家族再添新成员，中国航天“十三五”期间新一代运载火箭发射任务圆满收官。

五、可重复使用试验航天器

2020年9月4日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器。试验航天器在轨飞行2天后，于9月6日成功返回预定着陆场。这次试验的圆满成功，标志着我国可重复使用航天器技术研究取得重要突破，后续可为和平利用太空提供更加便捷、廉价的往返方式。

2021年5月登月的飞船是哪个？

2021年5日我国没有发射登月飞船。而是发射了火星探测器天问一号。前期发射的嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车，两器于5月19日结束第30月昼工作，进入月夜休眠。截至5月19日，嫦娥四号已在月面工作866天，行驶了708.9米。

2021年5月19日，国家航天局发布我国首次火星探测天问一号任务探测器着陆过程，着陆平台和“祝融号”火星车的驶离坡道、太阳翼、天线等机构展开正常到位。“祝融号”火星车成功驶上火星表面。5月22日10时40分，“祝融号”火星车己在火星表面，开始巡视探测。

2021年5月29日，天舟二号货运飞船奔赴太空，天舟二号采用两舱构型，由货物舱和推进舱组合而成，总长10.6米，最大直径3.35米，最大起飞重量13.5吨，物资上行能力达6.9吨，载货比0.51，在轨寿命不小于1年，供电能力不小于2700瓦。具备全方位自主交会对接能力，可多次完成推进剂在轨补加。给我国空间站天和核心舱送去了充足的补给物资。

2021年5月没有登月的飞船，而中国的祝融号火星车成功登陆火星。

2020年7月23日12时41分，在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。5月17日，祝融号火星车首次通过环绕器传回遥测数据。5月22日10时40分，“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。6月11日，天问一号探测器着陆火星首批科学影像图公布。

2021年5月15日7时18分，天问一号火星探测器的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。

当天凌晨1时许，天问一号探测器在停泊轨道实施降轨，机动至火星进入轨道。4时许， 着陆巡视器与 环绕器分离，历经约3小时飞行后，进入火星大气，经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲，成功软着陆于预选着陆区。 两器分离约30分钟后，环绕器进行升轨，返回停泊轨道，为着陆巡视器提供中继通信。

天宫天问和天舟的区别？

天舟和天宫、天问之间有何不同？

天舟是不载人的货运飞船，专门为空间站（或空间实验室）运输补给物资和载荷、补加推进剂、在轨存储和下行废弃物资，任务结束后受控陨落于预定区域。

天宫是空间站或空间实验室的名称。2011年9月29日，天宫一号目标对接器从酒泉卫星发射中心升空，先后与神舟八号、神舟九号和神舟十号进行交会对接，有两组共6名宇航员在天宫一号里短暂工作和生活。天宫二号本来是天宫一号的备份，后来成为了真正的空间实验室。

2016年9月15日天宫二号升空，1个月后与神舟十一号对接飞行，2名航天员在上面开展了大量的科学试验。空间实验室是开展空间试验活动的载人航天飞行器，规模上小于空间站，是空间站的雏形。主要任务是突破并掌握飞行器空间交会对接及组合体控制技术；突破航天员中期驻留、飞行器长期在轨自主飞行、再生式生保和货运飞船补加等关键技术；验证天地往返运输飞船的性能和功能；先期考核空间站建造相关关键技术。

天宫空间站是一个多模块在轨组装的空间实验平台，是规模较大、长期有人参与的国家级太空实验室，可支持航天员长期在轨生活和工作，额定乘员3人，设计寿命10年。在轨运行期间，由载人飞船往返运送航天员，完成乘组轮换，由货运飞船完成物资补给和废弃物下行。

天问一号是中国火星探测器，于2020年7月成功发射，2021年2月抵达火星轨道，5月在火星表面着陆。