我國(guó)火星探測(cè)70米天線整體吊裝成功

GRAS-4天線安裝現(xiàn)狀（圖/《中國(guó)青年報(bào)》）

GRAS-4天線建成后的效果圖（圖/《中國(guó)青年報(bào)》）

在4月24日第五個(gè)中國(guó)航天日上，備受矚目的中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問(wèn)一號(hào)”。消息一出，中國(guó)火星探測(cè)任務(wù)再次引發(fā)關(guān)注熱潮。

最近，火星任務(wù)又有新進(jìn)展。為保障探測(cè)信號(hào)的接收，4月25日，由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)建設(shè)的70米天線（下稱“GRAS-4天線”）高性能接收系統(tǒng)在天津武清成功進(jìn)行了反射體的整體吊裝。

“該項(xiàng)目建成后，將成為亞洲最大的單口徑全可動(dòng)天線，是完成火星探測(cè)器科學(xué)數(shù)據(jù)接收任務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備?！敝袊?guó)首次火星探測(cè)工程副總設(shè)計(jì)師兼地面應(yīng)用系統(tǒng)總指揮、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)李春來(lái)表示。

中國(guó)行星探測(cè)為何首探火星

李春來(lái)說(shuō)，火星是太陽(yáng)系中距離地球較近、自然環(huán)境與地球最為類似的行星之一，一直以來(lái)都是人類深空探測(cè)的熱點(diǎn)。從1961年至今，人類已實(shí)施火星探測(cè)活動(dòng)45次，但成功和部分成功的任務(wù)一共僅有22次。

“可以說(shuō)，除月球之外，火星是最受關(guān)注的天體?！崩畲簛?lái)說(shuō)，中國(guó)首次自主火星探測(cè)的意義不僅在于探究火星生命的存在和演化過(guò)程等問(wèn)題，更可借此了解地球的演化歷史、預(yù)測(cè)地球的未來(lái)變化趨勢(shì)，同時(shí)也為人類開(kāi)辟新的生存空間尋找潛在目標(biāo)。在他看來(lái)，探測(cè)和研究火星，最終目的是為地球和人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

李春來(lái)說(shuō)，按計(jì)劃，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)要一次性完成“繞、落、巡”三大任務(wù)。

多天線組陣模式保障信號(hào)“捕捉”

李春來(lái)介紹，地火最遠(yuǎn)距離約為地月距離的1000倍?！鞍l(fā)射信號(hào)的衰減與距離成正比，相同發(fā)射功率的信號(hào)到達(dá)地球?qū)⒎浅Ｎ⑷酰龃蟮孛娼邮仗炀€的口徑，也就是接收面積，是提高信號(hào)信噪比的基本途徑，這正是修建GRAS-4天線的原因?！崩畲簛?lái)說(shuō)。

“火星探測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)接收任務(wù)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，從火星來(lái)的信號(hào)衰減非常厲害，信號(hào)非常弱，沒(méi)有這個(gè)大口徑的天線，就不能完成數(shù)據(jù)接收的任務(wù)?！崩畲簛?lái)說(shuō)，與探月任務(wù)不同的是，本次探測(cè)火星任務(wù)中，數(shù)據(jù)接收模式由單天線接收改為多天線組陣模式。

按照計(jì)劃，GRAS-4天線將與北京密云站GRAS-1（50米口徑）和GRAS-3（40米口徑）、云南昆明站GRAS-2（40米口徑）等天線聯(lián)合觀測(cè)，同時(shí)接收數(shù)據(jù)，以達(dá)到最大的接收性能指標(biāo)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)合成，從而提高星地鏈路傳輸碼速率，為我國(guó)獲得更多的科學(xué)數(shù)據(jù)和更有顯示度的科學(xué)成果提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

據(jù)介紹，本次吊裝成功的GRAS-4天線總重約2700噸，相當(dāng)于3個(gè)40米天線，高72米，主反射面直徑70米，由16圈共1328塊高精度的實(shí)面板組成，面積相當(dāng)于9個(gè)籃球場(chǎng)大小。它采用了很多新的技術(shù)，如傘性結(jié)構(gòu)反射體支撐、主副反射面修正賦型技術(shù)和多頻段組合設(shè)計(jì)技術(shù)，在提高天線效率的同時(shí)減少了系統(tǒng)噪聲，提高了抗干擾能力，除能接收火星探測(cè)的數(shù)據(jù)外，還能接收其他行星或其他深空探測(cè)的數(shù)據(jù)。

GRAS-4天線于2018年10月開(kāi)工建設(shè)，計(jì)劃于2020年竣工驗(yàn)收。李春來(lái)介紹，天線建成后能大幅提高我國(guó)深空探測(cè)下行數(shù)據(jù)的接收能力，為完成我國(guó)首次火星探測(cè)工程任務(wù)以及后續(xù)的小行星、彗星等深空探測(cè)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。（據(jù)《光明日?qǐng)?bào)》《中國(guó)青年報(bào)》）