[科普中国]-光学轨道间通信工程试验卫星

概况

“光学轨道间通信工程试验卫星”（Optical Inter - orbit Communications Engineering Test Satellite，OICETS）是JAXA于2005年8月24日发射的一颗激光通信试验卫星，主承包商是日本电气珠式会社和NEC东芝空间系统公司。OICETS采用激光通信技术与欧洲航天局的“阿特米斯”（Advanced Relay and Technology Mission，ARTEMIS）数据中继卫星开展星间激光数据通信试验。日本计划把此次试验的成功运用于地球观测卫星的全球数据传输和保证“国际空间站”的通信等。

运行于地球同步轨道的ARTEMIS与运行于低地球轨道的OICETS最远相距约4.5×104km。OICETS在轨期间实施了捕捉、追踪和指向试验。

2005年12月9日利用OICETS与ARTEMIS成功实现了世界上首次卫星间双向激光通信试验，2006年3月31日OICETS进行了世界上首次卫星与地面间的光通信试验。卫星于2009年9月24日停止运行。1

主要性能参数OICETS质量570kg，卫星本体采用长1.1m、宽0.78m、高1.5m的箱型结构，翼展9.36m，设计寿命1年，功率1220W，运行于高度约610km、倾角98°、周期97min的圆形轨道上，采用三轴稳定控制。星上有效载荷包括由光通信用天线、双框架结构和光学部分组成的卫星间光通信设备，以及用于测定卫星上各种驱动设备的震动对通信设备影响的微震动测定装置。1

星间通信2003年9月9日~14日，日本利用OICETS卫星设计模型和欧洲的ARTEMIS卫星，进行了数据传输/采集光学通信地面试验，试验结果获得成功。此次，日本是利用运行在地球静止轨道上的ARTEMIS卫星与装在ESA光学地面站（位于大西洋加那利群岛的特内里费岛上）中的一套光学通信设备设计模型，完成双向光学通信试验的，试验结果成功地证明了两颗卫星间光学设备的适应性。

OICETS是一种元件技术轨道验证卫星，它可以验证近地轨道OICETS卫星与地球静止轨道ARTEMIS卫星之间的数据采集、跟踪和定位技术，这种光学轨道间通信技术对于未来的空间活动是十分重要的。

OICETS的使命是与ESA的ARTEMIS卫星进行光通信的试验，验证卫星之间的大容量光通信功能，为未来空间活动做准备，包括用地球观察卫星进行全球性数据采集和为载人航天任务提供稳定的通信，因为光通信可提供带宽比较宽的射频和比较轻的船上设备。

欧洲ARTEMIS卫星将首先向OICETS发射了一个可扫描的宽视场信标信号。后者捕获该信号时，主要是瞄准前者的激光波束，捕获后发出响应信号，然后进行跟踪通信。接收时要求跟踪精度小于1μ rad。为此，日本除在深入研究激光卫星间通信的可行性外，还在研究与通信研究实验室光学地球站的激光测距技术。2