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火星車 “天問一號”成功著陸火星！中國電科54所深空測控系統隔空上億公里保駕護航

長城網5月15日訊（采訪人員 李代姣 通訊員 李燕茹）5月15日，火星探測器“天問一號”成功在火星著陸。中國電科54所深空測控系統全程護航，為探測器著陸提供堅實的技術保障。
火星探測工程是我國繼載人航天工程、探月工程之后的又一重大空間探索項目，也是我國首次開展的地外行星空間環境探測活動。
我國是全球首個在第一次火星探測中就完成“繞、落、巡”三項任務的國家。中國電科54所“天問一號”任務測控系統總師耿虎軍介紹，在本次火星探測任務中，該所研制的多型測控系統在探測器發射、火星環繞、著陸和巡視探測各個階段，執行地面遙控、遙測、高精度目標導航、數據接收等任務，為首次火星探測提供了堅實的測控和通信技術保障。
火星車 “天問一號”成功著陸火星！中國電科54所深空測控系統隔空上億公里保駕護航
文章插圖
35米深空天線組陣系統。
深空測控站：深空測控“天羅地網”護“天問一號”平安
測控站并非單獨行動，完成測控任務需要各個深空測控站密切配合。這些散布在廣袤大地上的深空測控站“聯手接力”，保障探測器著陸和月球車探測。它們組成一張看不見的深空測控網，將一條條命令及時準確地送達上億公里之外的探測器上，精準執行著巡器與環繞器分離、火星著陸等任務所需的遠程控制；高性能接收探測器獲得的火星圖像、火星形態結構等科學數據，同時接收探測器發回地球的遙測信息，全程掌控任務設備狀態，并為任務提供數據支持。
在火星車著陸的全任務過程中，喀什深空測控站和阿根廷深空測控站對環繞器和火星車實施雙目標的測控、數據接收和測速測距等外測任務。
這兩個深空測控站對環繞器接力發令，控制環繞器的姿態并進行測距測速，接收環繞器遙測信息和數傳數據。之后，喀什深空站對環繞器進行單站測控，通過發送上行遙控指令控制環繞器實施降軌操作，為火星車降落火星作最后的準備工作。阿根廷深空站對環繞器進行單站測控，其間會根據“環繞器+火星車”組合體的姿態和工作狀態對其實施精密調整和控制，并發送遙控指令，控制環繞器與火星車分離。兩個深空測控站配備的采集記錄設備也在整個火星著陸任務過程中對探測器進行精確測定軌。在這樣的“通力合作”下，上億公里之外的探測器才能準確完成各項指令。
據介紹，超遠距離造成的巨大通信時延使地面測控設備無法實時對火星車的最后著陸階段進行測控，因此，最后著陸的大約9分鐘時間被稱為“恐怖9分鐘”，在此期間，火星車通過預先設置好的程序成功自主完成火星著陸過程。“天問一號”著陸后，喀什深空測控站和阿根廷深空測控站將繼續作為深空網的主力裝備，為“天問一號”任務的圓滿完成提供堅實的測控保障。
火星車 “天問一號”成功著陸火星！中國電科54所深空測控系統隔空上億公里保駕護航
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35米深空天線組陣系統。
深空天線組陣系統：傾聽4億公里外的“聲音”
此外，中國電科54所作為設備總體單位，其主持的喀什4套35米天線組陣系統也在“天問一號”任務全過程中提供了重要的技術保障。“這套系統為火星探測任務而研制，也是我國首個35米深空探測天線陣，它可以實現對遠在4億公里以外的火星探測器進行極高靈敏度的微弱信號組陣接收。”耿虎軍表示，它的研制，為未來我國走向更深遠的太空提供了雄厚的測控技術儲備。
在廣袤的星際空間，探測器距離地球非常遙遠，導致地面站接收到的信號極其微弱。中國電科54所通過組陣技術，將4套35米天線進行組陣合成，可以將多個天線接收到的微弱信號匯合起來，能夠極大地增強地面系統的接收能力。據悉，這套系統達到了等效口徑66米的接收效果，“以較小的成本代價和最優的性價比，滿足了深空任務的數據接收需求。”耿虎軍說。
該組陣系統建設突破了不少關鍵技術，采用高性能的實時及事后多天線信號組陣合成算法，通過多天線系統的綜合資源調度以及任務管理，實現天線單元間高同步高精度的時頻信號分發以及數字化采樣，從而為接收“天問一號”探測器傳回的微弱信號提供高質量服務。
為保障本次發射任務萬無一失，中國電科54所還派出多名精干技術人員在現場進行技術保障。
【 火星車|“天問一號”成功著陸火星！中國電科54所深空測控系統隔空上億公里保駕護航】“刻苦攻關幾十載，從載人航天工程、探月工程到火星探測任務，我們不斷走出科技自立自強的堅實步伐。”耿虎軍說，未來，中國電科54所技術團隊將堅持自主創新，為我國航空航天事業的發展繼續貢獻自己的力量。

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