【IT168 专稿】“嫦娥一号”是我国第一次对月球表面进行全月面三维立体照相的探测,这对月球表面形貌、地质构造、撞击坑等的研究,具有重大意义。我国计划探测月球表面14种元素的含量和分布,用于月球科学研究和月球矿物资源调查,为月球的开发和资源利用奠定基础。这也将是第一次探测全月球表面的月壤的厚度,用于研究月球表面风化历史和调查氦3资源。这也将是我们国家第一次获得7万公里以外地月空间环境的第一手原始资料。
这次我们有四个科学目标:①获取月球表面三维影像;可以用于划分月球表面的基本构造和地貌单元;进行月球撞击坑形态、大小、分布、密度等的测量和分析,为类地行星表面年龄的划分和早期演化历史的研究提供基本数据;划分月球断裂和环形影像纲要图,勾画月球地质构造演化史;为后续着陆探测优选合适的区域提供科学依据。②分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点;③探测月壤特性;④探测地月空间环境。
我国的航天技术和空间科学已有长足的进步,具备了进行月球和深空探测的能力,同时我们的数据接收天线和设备完全能够接收火星和金星距离的探测数据。
探测到的数据传回地球后,地面应用系统的重要性便显现了出来,它也是我国绕月探测工程五大系统之一,它的核心任务是进行数据的处理,并最终完成绕月探测工程既定科学目标所规定的任务。
地面应用系统将承担多项任务,这包括依据绕月探测工程的科学目标制定绕月探测工程的月球应用科学计划;确定月球探测器中有效载荷的工作模式和探测计划;调度月球探测卫星上的科学探测仪器进行数据的采集;并根据科学目标对“嫦娥一号”的轨道和姿态提出控制指标。
“地面应用系统”所属分系统详解
“嫦娥一号”即将飞往月球,在嫦娥绕月探测工程五大系统中,地面应用系统是唯一能接收嫦娥一号探测的科学数据的系统,其总部设在中国科学院国家天文台。
地面应用系统(GSDSA)是一个实时、多功能的科学探测卫星业务运行与科研应用支持与服务系统。这些支持与服务包括:完成对卫星有效载荷的在轨运行控制与探测任务管理、科学探测数据的接收与处理、科学探测产品的生成与共享管理、探测产品的应用研究与月球科学知识普及等。
地面应用系统由以下五个分系统组成:
运行管理分系统(OMS)
数据接收分系统(DAS)
数据预处理分系统(DPS)
数据管理分系统(DMS)
科学应用与研究分系统(SAS)
数据接收分系统(DAS)
数据预处理分系统(DPS)
数据管理分系统(DMS)
科学应用与研究分系统(SAS)
OMS是GSDSA业务流程自动化的“运行管理中心”。OMS在业务运行期间负责制定有效载荷的探测计划和GSDSA的业务运行计划;协调测控和卫星系统完成对有效载荷的在轨业务运行管理;调度GSDSA的业务运行;提供集中统一的人机监控界面。
OMS是一个计算机系统,由二台连接在GSDSA主干网(千兆以太网)上的高性能服务器主机、若干台客户微机工作站和系统软件构成OMS计算机软硬件平台;待开发的OMS计算机应用软件(OMSA),依托OMS计算机软硬件平台完成OMS的所有任务。
DPS分系统是整个地面应用系统“数据预处理中心”。DPS负责对有效载荷的科学数据进行预处理,生成0级、1级和2级的数据。DPS是一个计算机系统,其计算机软硬件平台由二台连接在GSDSA主干网(千兆以太网)上的高性能服务器主机、若干台客户微机工作站和系统软件构成;依托此平台运行的是“数据预处理应用软件(DPSA)”。DPSA完成DPS的分布式预处理业务调度,制定各有效载荷数据预处理模块和DPS作业管理之间的标准接口:完成0级、1级和2级数据的处理与生成。DPSA是地面应用系统核心数据处理能力的提供者。
DMS是地面应用系统的数据管理中心,负责地面应用系统各类数据的存储、备份和应用服务。该系统由总部计算机网络系统(CNSH)、基于SAN架构的数据存储系统(DSSH)、数据通信系统(DCS)和相应的数据管理应用软件(DMSAS)组成。
DAS的主要任务是完成卫星下传数据的接收和记录存储,并将数据实时或事后传送到地面应用系统总部,由北京密云地面站和云南昆明地面站两套独立系统组成。其中,落地数据管理子系统负责两个地面站落地数据的存储、备份、服务和管理,由服务器主机、记录和备份设备以及应用软件系统(DASSS)组成。
嫦娥即将升空,我们要想对月球有所更加详尽的了解,就必须通过由中国科学院国家天文台建设的地面应用系统,它不仅能接收到嫦娥一号探测的科学数据,同时还可以对这些探测数据进行预先处理和数据深加工,并承担数据的存储、管理和发布等数据管理工作;地面应用系统还将组织科学家进行科学数据分析、数据产品生产、科学数据应用和研究,此外,它还承担推动月球探测的科学普及工作。