這兩天，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器進(jìn)入火星停泊軌道的熱度非常高，據(jù)悉，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器自2020年7月23日成功發(fā)射以來(lái)，已在軌飛行215天，，火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器于2021年2月24日6時(shí)29分成功實(shí)施第三次近火制動(dòng)，進(jìn)入近火點(diǎn)280千米、遠(yuǎn)火點(diǎn)5.9萬(wàn)千米、周期2個(gè)火星日的火星停泊軌道。

　　探測(cè)器將在停泊軌道上運(yùn)行約3個(gè)月，環(huán)繞器7臺(tái)載荷將全部開(kāi)機(jī)，開(kāi)始科學(xué)探測(cè)。

　　同時(shí)載荷中的中分辨率相機(jī)、高分辨率相機(jī)、光譜儀等將對(duì)預(yù)選著陸區(qū)地形地貌、沙塵天氣等進(jìn)行詳查，為擇機(jī)著陸火星做好準(zhǔn)備。

　　據(jù)悉，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器自2020年7月23日成功發(fā)射以來(lái)，已在軌飛行215天，目前距離地球2.12億千米。

　　2021年2月10日探測(cè)器進(jìn)入環(huán)火軌道，于2月15日實(shí)施了遠(yuǎn)火點(diǎn)軌道平面機(jī)動(dòng)，2月20日實(shí)施了第二次近火制動(dòng)，目前設(shè)備狀態(tài)正常，各項(xiàng)飛控工作正常開(kāi)展。

　　歐洲航天局專家表示，中國(guó)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器執(zhí)行首次火星探測(cè)任務(wù)讓人印象深刻，航天科學(xué)家都在等待并渴望了解它將來(lái)傳回地球的數(shù)據(jù)和信息。從行星探測(cè)工程和科學(xué)角度來(lái)看，這項(xiàng)任務(wù)意義非凡。

　　天問(wèn)一號(hào)距離地球那么遠(yuǎn)，是如何與地面保持通訊的呢？

　　眾所周知，火星是太陽(yáng)系中距離太陽(yáng)由近到遠(yuǎn)的第四顆行星，與太陽(yáng)的平均距離為1.52AU(1天文單位=149597870700米)?；鹦亲鳛榈厍虻摹敖彙敝?，距離地球約5500萬(wàn)公里~ 4億公里，如此遙遠(yuǎn)的距離，即便是利用人類已經(jīng)掌握的最快通訊信號(hào)電磁波進(jìn)行傳輸，按照最遠(yuǎn)距離計(jì)算從發(fā)出信號(hào)到被接收單邊也需要超過(guò)22分鐘。

　　事實(shí)上，截至2月10日，當(dāng)天問(wèn)一號(hào)被火星引力捕獲時(shí)，經(jīng)過(guò)近半年的飛行，天問(wèn)一號(hào)已經(jīng)積累飛行了4.75億多公里，距離地球約1.93億公里，但距離信號(hào)傳輸仍然是一個(gè)大問(wèn)題。

　　隨著天問(wèn)一號(hào)與地球距離的增加，兩地之間的信號(hào)會(huì)減弱。同時(shí)，地球和火星都是自傳的，月球繞著地球轉(zhuǎn)，火衛(wèi)一和火衛(wèi)二繞著火星轉(zhuǎn)。這些巨大的天體有時(shí)會(huì)遮擋信號(hào)，出現(xiàn)通信“盲點(diǎn)”，從而嚴(yán)重影響地球與探測(cè)器之間的信號(hào)傳輸。

　　為了解決這樣一個(gè)長(zhǎng)途通信問(wèn)題，科學(xué)家們?yōu)樘靻?wèn)一號(hào)量身定做了一套通信設(shè)備，即深空測(cè)控網(wǎng)。

　　據(jù)專家介紹，這個(gè)深空測(cè)控網(wǎng)由深空任務(wù)飛行控制中心、地面深空測(cè)控站、航空器上的控子系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)組成。其中大功率發(fā)射機(jī)、大口徑拋物面天線、極其靈敏的接收系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)都是深空測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的必備標(biāo)準(zhǔn)。

　　但由于地火距離遠(yuǎn)，火星探測(cè)器的有效載荷有限，可搭載的通信天線尺寸也有限，導(dǎo)致地面與探測(cè)器之間已經(jīng)受到空間環(huán)境影響的通信信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重衰減。為了解決這個(gè)問(wèn)題，從而接收到極其微弱的信號(hào)，科學(xué)家們想到了建造一個(gè)大口徑天線。作為深空通信的核心之一，天線越大，信號(hào)傳輸強(qiáng)度和接收靈敏度越大。

　　目前，中國(guó)已經(jīng)在黑龍江省佳木斯、新疆維吾爾自治區(qū)喀什和相距數(shù)千英里的南美洲阿根廷分別建造了大口徑深空通信天線深空站，這三個(gè)深空站合協(xié)同運(yùn)行，為天問(wèn)一號(hào)提供通信支持。

　　與此同時(shí)，為了確保萬(wàn)無(wú)一失的通信，中國(guó)還在天津市武清區(qū)建造了一個(gè)直徑70米的全可動(dòng)單口徑天線，這是亞洲迄今為止同類天線中最大的孔徑。此外，科學(xué)家們還引入了信號(hào)相加合成技術(shù)。也就是說(shuō)，武清70米全可動(dòng)單口徑天線與北京密云的50米口徑天線和40米口徑天線以及云南昆明的40米口徑天線構(gòu)成了一個(gè)綜合性能相當(dāng)于100米孔徑的天線，大大提高了地面接收微弱信號(hào)的能力。

　　現(xiàn)在天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器進(jìn)入火星停泊軌道，我們期待它通過(guò)深空測(cè)探網(wǎng)發(fā)回更多關(guān)于火星的消息，對(duì)此感興趣的可以關(guān)注下航天軍工概念的最新動(dòng)態(tài)。