7月23日，我國在文昌發(fā)射基地，成功發(fā)射“天問一號”火星探測器，開啟了中國首個火星探測任務。中國電科39所深空探測設備乘風破浪保駕護航。

　　相比登月所跨越的38萬千米，地球到火星需要跨越幾千萬千米的距離，“天問一號”探測器約飛行7個月，才可到達火星，此后，著陸巡視器軟著陸于火星表面，在著陸區(qū)附近開展巡視探測，環(huán)繞器開展為期2年的中繼和遙感探測。要想從幾千萬千米外接收到清晰準確的信號，測控系統(tǒng)功不可沒。

　　測控系統(tǒng)在整個任務期間，主要負責完成對探測器各飛行階段的測定軌、狀態(tài)監(jiān)視、飛行控制，對著陸巡視器在火星表面探測階段的操作控制等任務。本次任務的最遠作用距離達到4億千米，對測控系統(tǒng)提出了更新、更高、更嚴的要求。

　　深空探測領域對一個國家大運載能力火箭、航天器測控、遠程通訊等技術均提出了很高的要求。39所作為我國精密天線和跟蹤系統(tǒng)專業(yè)化研究所，成功研制了不同口徑的天線系統(tǒng)產(chǎn)品萬余臺套。從1985年第一臺25米口徑天線，到2006年第一臺40米口徑天線，再到近年內(nèi)研制完成70米口徑天線，39所在大口徑高精度天線領域取得了長足的發(fā)展，積累了深厚的技術沉淀。

　　佳木斯、喀什、阿根廷深空測控站，精準信號捕捉發(fā)回的“全能手”。

　　39所為佳木斯、喀什、阿根廷深空測控站，提供了所有天伺饋設備。作為測控系統(tǒng)的主力裝備，佳木斯深空測控站是我國首個超大口徑深空測控站，可為月球二期、三期探測，火星探測以及后續(xù)深空探測任務提供測控通信支持。在本次火星探測任務中，最遠距離達到4億千米，意味著火星探測器發(fā)出的下行信號到達地球時已極其微弱，如何捕捉到精準信號，佳木斯深空測控站作用極其重要。66米大口徑天線，好比一個靈敏度極高的“聽診器”，負責在外太空噪聲中尋找并捕獲探測器信號，并解調出探測器供電、溫度、儀表工作狀態(tài)、科學試驗數(shù)據(jù)等各種參數(shù)。當探測器到達火星后，配有10kw連續(xù)波超大功放的佳木斯深空測控站好比一個作用距離極遠的“遙控器”，將地面的指令發(fā)送給探測器，實現(xiàn)探測器變軌、打開太陽能帆板、著陸巡視器的軟著陸、試驗儀器的控制等。此外，佳木斯深空測控站還可以起到“數(shù)據(jù)高速公路”的作用，實現(xiàn)圖像等數(shù)據(jù)的傳輸，接收并解調著陸巡視器拍攝的火星表面的圖像數(shù)據(jù)等。

　　39所佳木斯66米天線

　　39所阿根廷35米天線

　　亞洲最大單口徑全可動天線，高質量、高可靠信號回傳的“收發(fā)機”。

　　我們都知道，地火最遠距離約為地月距離的1000倍。發(fā)射信號的衰減與距離的平方成正比，相同發(fā)射功率的信號到達地球將非常微弱，而增大地面接收天線的口徑，也就是接收面積，是提高信號信噪比的基本途徑。為實現(xiàn)我國首次火星探測工程來自4億千米距離之遙的微弱信號數(shù)據(jù)接收，39所承擔了70米天線（GRAS-4）高性能接收系統(tǒng)，該系統(tǒng)建成后將成為亞洲最大的單口徑全可動天線，能夠大幅度提高我國深空探測下行數(shù)據(jù)的接收能力，在提高天線效率的同時減少了系統(tǒng)噪聲，提高了抗干擾能力，具備穩(wěn)定接收微弱人造數(shù)據(jù)信號和感知極微弱宇宙自然天體輻射電磁波等功能。它將同已建成的北京密云站GRAS-1天線（天線口徑50米）和GRAS-3（天線口徑40米），云南昆明站GRAS-2天線（天線口徑40米）成為探索宇宙奧秘的“‘順風耳’天線四兄弟”，為完成我國首次火星探測工程任務以及后續(xù)的深空探測任務提供堅實基礎。

　　39所天津武清70米天線效果圖

　　此外，39所還承擔了我國首個深空探測天線陣4臺35米波束波導天線系統(tǒng)的建設，可為地面與星際探測器之間建立高質量、高可靠的射頻通道，完成數(shù)據(jù)接收任務，可服務于我國探月和火星探測工程，助力我國在深空探測領域進入世界先進行列。

　　39所喀什35天線組陣