星际距离非常遥远。电磁传播延迟与距离成正比,传播功率损耗与距离的平方成正比。这些对于星际航天器和探测器的通信来说都是严峻的挑战。那些发射此类任务的人可能希望在人的一生或成为太空科学家或工程师的职业生涯中取得科学成果。这导致这样的结论:此类飞行器或探测器必须以光速 c 的很大一部分行进。这反过来又需要大量能源来传递高动能,这使得质量预算较小的航天器或探测器更加珍贵。然而,总质量较小意味着分配给通信子系统的质量更少。这使得获得重大科学回报变得困难,而这在一定程度上是由科学数据的数量和可靠性决定的。在本教程白皮书中,我们讨论了在质量预算受限的情况下,围绕星际距离航天器或探测器通信下行链路设计的各种问题。
图(a)按国际电信联盟(ITU,1985)分类如下: A1:地面站传输,可能对地球站接收造成干扰 A2:地球站传输,可能对地面站接收造成干扰 B1:一个空间系统的空间站传输,可能对另一个空间系统的地球站接收造成干扰 B2:一个空间系统的地球站传输,可能对另一个空间系统的空间站接收造成干扰 C1:空间站传输,可能对地面站接收造成干扰 C2:地面站传输,可能对空间站接收造成干扰 E:一个空间系统的空间站传输,可能对另一个空间系统的空间站接收造成干扰 F:一个空间系统的地球站传输,可能对另一个空间系统的地球站接收造成干扰