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【授权转载】看天线,识卫星——漫谈卫星天线(二)

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(二)

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卫星超神秘,平日所见卫星图片,除了金光闪闪的隔热层和宽大的太阳能帆板,其他部位,比如杆子、锅、弹簧线圈等等都是“薛定谔的猫”!相关有趣的科普文章很少。鉴于此,卫网君邀请科普博主“超级loveovergold”开辟专栏,介绍卫星上的看家宝贝——天线。系列文章将从导航、通信、对地观测、深空探测等卫星的天线着手,说说卫星天线的知识,及背后那些物理学家、工程师的故事,辨识各种神秘的卫星!

本文作者:超级Loveovergold,本文原载公众号《卫星与网络》,转载已获授权。本篇为正式开讲,干货满满!

一、苏联的Sputnik 1
 

 

——美国导航卫星创意的摇篮

在上期《看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)》讲到的苏联第一颗人造地球卫星Sputnik 1的全向鞭状天线,让地面测控站甚至无线电爱好者都能接收到信号。美苏虽为冷战敌对阵营,但心有灵犀,冥冥中,美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室(The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory,简称APL)两位年轻人,吉勒(William Guier)和维芬巴哈(George Weiffenbach),制作了天线和放大器,轻而易举的收到了卫星发射的20.005MHz的信号,实验室的同事们沸腾了!

Sputnik 1发射的是平淡乏味的“哔哔哔”,但卫星近3万公里的时速,让频率有500 Hz~1500 Hz的偏移!两人在兴奋之余,脑洞大开,产生了基于多普勒频移效应来计算卫星相对速度的想法,进而从多次测量的多普勒频移数据中推断出卫星的轨道。

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(二)

图1.多普勒效应,汽车驶来,喇叭声由高变低就是多普勒效应

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毫不意外,联邦飞船首飞又推迟了!

航天爱好者网了解到,俄罗斯新一代“联邦”号宇宙飞船的首次入轨发射将从原定的2022年推迟到2024年。2018年11月16日,俄罗斯《生意人报》报道,俄罗斯能源科技生产公司(RSC Energia)总经理谢尔盖·罗曼诺夫在接受“生意人报”采访时说,俄罗斯新一代“联邦”号宇宙飞船的首次入轨发射将从原定的2022年推迟到2024年。 继续阅读毫不意外,联邦飞船首飞又推迟了!

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卫星超神秘,平日所见卫星图片,除了金光闪闪的隔热层和宽大的太阳能帆板,其他部位,比如杆子、锅、弹簧线圈等等都是“薛定谔的猫”!相关有趣的科普文章很少。鉴于此,卫网君邀请科普博主“超级loveovergold”开辟专栏,介绍卫星上的看家宝贝——天线。系列文章将从导航、通信、对地观测、深空探测等卫星的天线着手,说说卫星天线的知识,及背后那些物理学家、工程师的故事,辨识各种神秘的卫星!

本文作者:超级Loveovergold,本文原载公众号《卫星与网络》,转载已获授权。本篇为基础篇,偏向天线基础理论,不太好懂,别着急,好戏还在后面。

虽然无线电波无色无味无形,讲起来很虚幻,但是它就像空气、水、Wi-Fi,萦绕在你周围,是你生活中的一部分,无法或缺,事实上,它早就融入你的生活!

 

一、序言

交变流动的电流,交流电,像天真活泼少女心中的小鹿,步伐轻盈,扭头就走,只要电极配合变得OPEN些,如下图展开,少女心跳加快,频率高一些,再高一些,小鹿的脚步再快一些,电流会“嗖”的一下,越出电极,奔向自由自在,无拘无束的天空!这就是无线电,Radio!

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)

图1.电极展开,形成发射电波的对称振子

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)

图2. 电生磁、磁生电,交替前行,电磁波以光速传播!

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SpaceX的BFR的最新进展——储箱底部件实物被发现

【2018年11月15日】
TeslaRati的记者在位于加州圣佩罗的SpaceX新BFR工厂外大棚内发现了BFR的储箱的箱底部件(类似图1红框内,但共底设计下,一级火箭应该有3个也许更多),图2、3的实物可见确实是碳纤维复合材料。

【2018年11月8日】
老马在推特上表示,最早预计于明年6月将1个猎鹰9二级改造成为再入测试试验机,这个改造并非为了猎鹰9的二级回收,而是为BFR的二级再入大气层提供经验和数据,当年的下图网友脑洞竟然有望成真。除此之外,还有网友挖出SpaceX近日与NASA签订了两个SAA的技术合作协议,其中就包括BFR的热盾系统。

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猎鹰9和重型猎鹰进化史——又一枚重型猎鹰助推器出厂(11月15日)

【11月15日】
又一枚重型猎鹰助推器出厂

【10月17日】
重型猎鹰的已知发射清单:
SpaceX’s Falcon Heavy manifest:
– Arabsat 6A (不早于2019)
– STP-2 (不早于2019)
– AFSPC-52 (不早于2020年9月)
– Ovzon (不早于2020年4季度)

Pending confirmed payloads:
– Viasat
– Inmarsat
【10月7日】
范登堡新着陆场落成,这是继卡纳维拉尔角LZ-1和LZ-2之后的第三座着陆场,即将首次执行西海岸首次陆地回收任务
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载人龙飞船——载人龙飞船内部UI界面录像曝光【11月12日】

【2018年11月12日】
即将在明年执行首次载人发射的航天员正在SpaceX载人龙飞船Mockup内部进行界面交互测试,可以详细看到整个载人龙飞船夺人眼球的超大触控界面,老马的企业无论是SpaceX还是Telsa,一直都是超大触控屏幕开道!

【2018年11月07日】
SpaceX已经在龙飞船回收船上增设了一个直升机停机坪,用于未来载人龙飞船回收后航天员如果需要紧急送医时能够及时送往陆地医院。

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