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(tǒng)全程護(hù)航，為探測器著陸提供堅實的技術(shù)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(huán)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(wù)的國家。中國電科54所“天問一號”任務(wù)測控系統(tǒng)總師耿虎軍介紹，在本次火星探測任務(wù)中，該所研制的多型測控系統(tǒng)在探測器發(fā)射、火星環(huán)繞、著陸和巡視探測各個階段，執(zhí)行地面遙控、遙測、高精度目標(biāo)導(dǎo)航、數(shù)據(jù)接收等任務(wù)，為首次火星探測提供了堅實的測控和通信技術(shù)保障。

35米深空天線組陣系統(tǒng)。

　　深空測控站：深空測控“天羅地網(wǎng)”護(hù)“天問一號”平安

　　測控站并非單獨(dú)行動，完成測控任務(wù)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(lián)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(wǎng)，將一條條命令及時準(zhǔn)確地送達(dá)上億公里之外的探測器上，精準(zhǔn)執(zhí)行著巡器與環(huán)繞器分離、火星著陸等任務(wù)所需的遠(yuǎn)程控制；高性能接收探測器獲得的火星圖像、火星形態(tài)結(jié)構(gòu)等科學(xué)數(shù)據(jù)，同時接收探測器發(fā)回地球的遙測信息，全程掌控任務(wù)設(shè)備狀態(tài)，并為任務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。

　　在火星車著陸的全任務(wù)過程中，喀什深空測控站和阿根廷深空測控站對環(huán)繞器和火星車實施雙目標(biāo)的測控、數(shù)據(jù)接收和測速測距等外測任務(wù)。

　　這兩個深空測控站對環(huán)繞器接力發(fā)令，控制環(huán)繞器的姿態(tài)并進(jìn)行測距測速，接收環(huán)繞器遙測信息和數(shù)傳數(shù)據(jù)。之后，喀什深空站對環(huán)繞器進(jìn)行單站測控，通過發(fā)送上行遙控指令控制環(huán)繞器實施降軌操作，為火星車降落火星作最后的準(zhǔn)備工作。阿根廷深空站對環(huán)繞器進(jìn)行單站測控，其間會根據(jù)“環(huán)繞器+火星車”組合體的姿態(tài)和工作狀態(tài)對其實施精密調(diào)整和控制，并發(fā)送遙控指令，控制環(huán)繞器與火星車分離。兩個深空測控站配備的采集記錄設(shè)備也在整個火星著陸任務(wù)過程中對探測器進(jìn)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(zhǔn)確完成各項指令。

　　據(jù)介紹，超遠(yuǎn)距離造成的巨大通信時延使地面測控設(shè)備無法實時對火星車的最后著陸階段進(jìn)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(yù)先設(shè)置好的程序成功自主完成火星著陸過程?！疤靻栆惶枴敝懞?，喀什深空測控站和阿根廷深空測控站將繼續(xù)作為深空網(wǎng)的主力裝備，為“天問一號”任務(wù)的圓滿完成提供堅實的測控保障。

35米深空天線組陣系統(tǒng)。

　　深空天線組陣系統(tǒng)：傾聽4億公里外的“聲音”

　　此外，中國電科54所作為設(shè)備總體單位，其主持的喀什4套35米天線組陣系統(tǒng)也在“天問一號”任務(wù)全過程中提供了重要的技術(shù)保障?！斑@套系統(tǒng)為火星探測任務(wù)而研制，也是我國首個35米深空探測天線陣，它可以實現(xiàn)對遠(yuǎn)在4億公里以外的火星探測器進(jìn)行極高靈敏度的微弱信號組陣接收?！惫⒒④姳硎?，它的研制，為未來我國走向更深遠(yuǎn)的太空提供了雄厚的測控技術(shù)儲備。

　　在廣袤的星際空間，探測器距離地球非常遙遠(yuǎn)，導(dǎo)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(shù)，將4套35米天線進(jìn)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(qiáng)地面系統(tǒng)的接收能力。據(jù)悉，這套系統(tǒng)達(dá)到了等效口徑66米的接收效果，“以較小的成本代價和最優(yōu)的性價比，滿足了深空任務(wù)的數(shù)據(jù)接收需求。”耿虎軍說。

　　該組陣系統(tǒng)建設(shè)突破了不少關(guān)鍵技術(shù)，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(tǒng)的綜合資源調(diào)度以及任務(wù)管理，實現(xiàn)天線單元間高同步高精度的時頻信號分發(fā)以及數(shù)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(zhì)量服務(wù)。

　　為保障本次發(fā)射任務(wù)萬無一失，中國電科54所還派出多名精干技術(shù)人員在現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)保障。

　　“刻苦攻關(guān)幾十載，從載人航天工程、探月工程到火星探測任務(wù)，我們不斷走出科技自立自強(qiáng)的堅實步伐?！惫⒒④娬f，未來，中國電科54所技術(shù)團(tuán)隊將堅持自主創(chuàng)新，為我國航空航天事業(yè)的發(fā)展繼續(xù)貢獻(xiàn)自己的力量。