中國深空測控亞洲第一！探測器升空後與地球之間的唯一聯繫就是深空測控通信系統_風聞

深空探測器升空後與地球之間的唯一聯繫就是深空測控通信系統，該系統負責科學數據和遙感數據的傳送，對深空探測器進行跟蹤並指揮其執行重要任務。

西安衞星測控中心近日對地面測控通信系統進行適應性改造，搭建起超強深空測控網全力保障我國首次火星探測任務。目前，改造工作與各項針對性測試工作已全面完成，性能指標滿足任務需要。

　　根據計劃，我國將於7月下旬到8月上旬擇機實施首次火星探測任務，發射天問一號火星探測器。當探測器成功進入地火轉移軌道後，西安衞星測控中心喀什深空站、佳木斯深空站將為其提供全程測控支持。據介紹，火星探測器最遠接近4億公里的探測距離以及近7個月的地火轉移時間，對測控通信系統而言將是前所未有的考驗。為此，西安衞星測控中心重點對兩個深空站的對頻率綜合系統、多功能數字基帶、監視和控制系統設備軟硬件進行升級，為執行相關任務提供更加穩定、強大的測控保障。同時，兩大深空站的測控系統這次也加裝上自動化運行模塊，進一步緩解科技人員的值班壓力。

　　作為我國深空測控網的主幹力量，西安衞星測控中心喀什深空站、佳木斯深空站已攜手完成嫦娥二號再拓展、嫦娥三號、嫦娥五號再入返回飛行試驗、嫦娥四號在內的多次測控任務。其中，佳木斯深空站裝備有目前全亞洲口徑最大、接收靈敏度最高的深空測控天線，直徑達66米。2015年7月，在“新視野號”探測器飛掠冥王星科學觀測工作中，這型天線的最遠跟蹤距離達到47.6億公里，遠遠超越設備性能指標上限。

　　與此同時，為滿足我國後續各項行星探測任務，我國首個深空天線組陣系統已在喀什深空站完成吊裝，並進行最後的調試工作。這一系統由4個35米口徑天線組成，今年年底前將正式投入使用。

延伸閲讀：

NASA將為“隼鳥2號”提供深空通信網2014年11月22日　　【共同社11月22日電】

日本外務省22日宣佈，有關預定於本月30日發射的小行星探測器“隼鳥2號”，日美兩國政府正式商定建立合作機制，並已進行了換文。美國國家航空航天局（NASA）將為“隼鳥2號”提供深空通信網。　

利用NASA的深空通信網，“隼鳥2號”的探測精度有望得到提高。

測控通信依賴電磁波在探測器和地球之間的傳播，地球與月球上的探測器之間通信一次僅需1.35秒，而當無線電信號從地球到火星探測器的傳播路徑距離較大，最遠距離時通信一次就需要長達22分鐘。

地火通信示意圖　　探測器至地球連線上的太陽風等離子體對於電磁波的傳輸具有重大影響，不規則的等離子體團可能使得電磁波出現折射、反射等現象，引發電磁波的幅度閃爍、頻譜擴展、相位閃爍等等。因此，太陽風等離子體環境，尤其是行星際日冕物質拋射等太陽爆發活動，對於深空探測計劃的測控通信具有非常重要的影響。

　　太陽電磁輻射環境的影響

　　再者，深空探測器的測控通信也受到太陽電磁輻射環境的影響。

　　由於公轉軌道的差異，火星位於太陽背面附近的20天內（如圖所示黑色區域內），電磁波會經過太陽附近的強輻射區，通信信號被太陽遮擋或干擾，探測器將處於“失聯”的危險境地，如果遇到險境或需要精細的軌道操作，地球上無法發出任何有效指令到達探測器，一切都要依賴探測器的“自主智能”了。

太陽、地球和火星相對位置示意圖　　火星大氣、沙塵等環境的影響

　　最後，火星的大氣、沙塵等環境也對火星探測器的定軌、着陸等過程有重要的影響。

火星表面（左）和沙塵覆蓋的火星（右）　　月球並沒有大氣，月球探測器着陸的過程是在約12分鐘內從15公里的高度減速降落到月球表面，而火星探測器環繞火星和着陸火星需要面臨的環境就複雜得多，火星着陸器需要在約7分鐘內從125公里的高度減速降落到火星表面，由於沒有足夠的數據支持模擬火星大氣、沙塵等環境，未知環境因素帶來了更多的技術挑戰；另一方面，考慮在火星附近時，探測器定軌精度和測速誤差分別約100公里和1-10m/s（數據引自1），如此大的誤差加上通信的時長，着陸火星顯然對探測器自主控制系統的要求極高。