導航衛星

最新消息貌似印度買的歐洲產的原子鐘出了問題導致其導航衛星實際上近一半報廢。雖然說伽利略上的原子鐘也與印度進口的原子鐘是同一個地方製造的,但是伽利略上的原子鐘沒有出現那麼離譜的問題。最有可能是三哥火箭技術不過關,把原子鐘震壞了!印度現在打了7顆導航衛星,全在地球同步軌道上,太高了,精度是非常差的,只能說聊勝於無。

2018年5月7日印度空間研究組織(ISRO)宣布正在一項重大進展中開發了一種氫原子鐘,將用於導航衛星來測量精確的位置數據。該航天局目前從歐洲航空航天製造商阿斯特里姆(Astrium)進口原子鐘,用於導航衛星。

衛星授時

氫原子鐘一種精密的計時器具,它是利用原子能級跳躍時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘,但它用的是氫原子。這種鐘的穩定程度相當高,每天變化只有十億分之一秒。北斗導航衛星的原子鐘每一百萬年才誤差一秒!

氫原子鐘亦是常用的時間頻率標準,被廣泛用於射電天文觀測、高精度時間計量、火箭和導彈的發射、核潛艇導航等方面。氫原子鐘首先在1960年為美國科學家拉姆齊研製成功。氫原子鐘是種高精度的時間和頻率標準,在國防、空間技術和現代科學試驗中有著重要的應用。

這種原子鐘的缺點是環境溫度變化及微波諧振腔老化會引起原子鐘輸出頻率的變化,從而導致氫原子鐘長期性能變差。

原子鐘

目前國外主要衛星導航系統都配置了高性能原子鐘,如美國GPS衛星配置了銫原子鐘和銣原子鐘,歐洲伽利略衛星、俄羅斯格洛納斯衛星配置了氫原子鐘和銣原子鐘。銣原子鐘和銫原子鐘各有特色,銣原子鐘造價比較便宜,但精度相對較差;銫原子鐘長時間性能好,比較適合用於地面時間基準;氫原子鐘的短中期性能比前面兩個都好,適合用於導航衛星時間維持。

總部設在艾哈邁達巴德的印度空間應用中心(SAC)的負責人塔班米斯拉說:「SAC開發了一個國產氫原子鐘,目前這個鐘正在進行一系列的認證測試。一旦它成功地完了所有測試,氫原子鐘將被用於實驗性導航衛星,以測試其在空間中的準確性和耐久性。「

SAC主任說:「隨著氫原子鐘的發展,ISRO已經成為世界上為數不多的能夠開發這種高度複雜技術的空間組織之一。這個時鐘和進口的一樣好。希望它能夠輕鬆工作超過五年。「

早些時候作為印度區域導航衛星系統(IRNSS)的一部分發射的所有七顆導航衛星都有三個進口的銣原子鐘。

關於這些原子鐘的運作,塔班米斯拉說:「早先發射的所有七顆衛星中的原子鐘都是同步的。位於不同軌道的不同衛星的原子鐘之間的時差用於導航接收機在地球上的精確定位測量。

如果原子鐘發生故障,它與其他時鐘之間計算的時間差異不準確,這反過來會導致對象的不準確定位。除了原子鐘,導航衛星也有水晶鍾,但它們不像原子鐘那樣精確。因此,如果衛星的三個原子鐘出現錯誤,就需要用新的原子鐘發射備用衛星。

印度衛星導航

根據ISRO的一個可靠消息來源,在印度的七個導航衛星中的使用的21個原子鐘中有九個出現錯誤,接近一半報廢。因此,ISRO計劃推出四個備用導航衛星,以保持印度衛星導航的有效性。這些備用衛星也可能擁有國產原子鐘,它們將為設計GPS系統增加緩衝區。不過這需要印度政府大量撥款支持才能進行。

4月12日上個月,ISRO成功發射了導航衛星IRNSS-1I,取代印度第一顆導航衛星IRNSS-1A,原因是三顆原子鐘在兩年前停止工作。 IRNSS-1I因此完成了在太空中需要的七個功能導航衛星的組合,以保持衛星的運行。

塔班米斯拉還表示:「雖然擁有先進的原子鐘技術,由於不同的原因,他們可能會停止工作,不僅是印度的導航衛星,就算是歐洲的伽利略導航衛星的原子鐘早些時候也失敗了。

早年印度批准了衛星導航系統,耗資1,420億盧比,建立了一個國產衛星導航系統,為印度陸地和周圍地區提供定位導航和授時服務,覆蓋長達1,500公里。雖然印度自稱本土導航系統的運作非常好,但它並不像美國的GPS那麼受歡迎,因為接入和移動晶元組需要訪問desi系統尚未商業化。