作為我國首次火星探測任務的一個關鍵設備，隨著火星探測器逐漸飛抵環(huán)繞火星軌道，我國自主研制的70米口徑全可動天線，也是亞洲最大單口徑天線，也將正式上崗。

今天（3日）下午，這座天線的驗收會在北京舉行，正式交付給它的用戶——中國科學院國家天文臺。

總臺央視記者：我現(xiàn)在就是在這個70米口徑天線的內(nèi)部，來到這的第一感覺就是非常大，腳下就是天線所采用的反射面板，它的面積有4560平方米，相當于10個籃球場的大小，這個天線的高度有72米，重量有2700噸，在整個火星探測任務當中，它主要承擔的就是數(shù)據(jù)接收的任務。

目前，我國已經(jīng)投入使用的天線，有35米、40米、50米等多種類型，但是由于火星距離地球較遠，已經(jīng)投入使用的天線無法滿足接收火星探測器回傳數(shù)據(jù)的需求。而這座70米口徑的天線，可以說是為火星任務專門定制的。

中國科學院國家天文臺研究員 首次火星探測任務工程副總設計師 李春來：應該是目前亞洲口徑最大的一個全可動的天線。天線建設就是為了我們能接收到4億公里遠距離的一個微弱的火星的科學探測數(shù)據(jù)。

目前，天問一號火星探測器正在逐步靠近火星，預計近期將會被火星引力場捕獲，進入環(huán)繞火星的軌道。隨后火星探測器上攜帶的多種科學載荷將陸續(xù)開機，并回傳數(shù)據(jù)。而能否接收到這些數(shù)據(jù)，也是本次火星探測任務成敗的關鍵一環(huán)。

中國科學院國家天文臺研究員 首次火星探測任務工程副總設計師 李春來：如果是說我們都接收不到火星探測的科學數(shù)據(jù)的話，我們火星探測就是失敗的，沒有意義的，所以它是非常關鍵的。因為它要接收到火星發(fā)回來的信號，也是事關著火星探測工程的一個成敗。

雙曲面接收 捕捉4億公里外科學數(shù)據(jù)

由于火星距離地球較遠，火星探測器上發(fā)出的信號在回傳過程中，會隨著距離的變大而衰減。為了捕捉到這些珍貴而又微弱的信號，研制團隊采用了大口徑雙曲面天線來接收數(shù)據(jù)，既保證能夠接收到足夠的信號量，同時也保證傳輸數(shù)據(jù)的準確性。

形象地說，從火星探測器上回傳數(shù)據(jù)，就相當于在探測器上用一支激光筆照向地球。雖然信號在火星探測器一端是一個點，但由于傳輸距離的不斷變大，信號在到達地球的時候，就變成了一個放大很多倍的圓形面。

中國科學院國家天文臺研究員 首次火星探測任務工程副總設計師 李春來：隨著距離變遠，它的能量是在衰減的，它的密度在變小，能量密度在變小，就是我們接收到的單位面積里面的能量就會越少，所以需要一個大面積的天線才能把能量集中起來，才能拿到。

而為了捕捉到這些帶著探測數(shù)據(jù)的信號，天線在接收數(shù)據(jù)過程中，采用雙曲面反射，信號通過集中、放大等一系列環(huán)節(jié)，最終才能將捕獲到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中，進行后續(xù)的分析。

中國科學院國家天文臺研究員 首次火星探測任務工程副總設計師 李春來：首先接觸的是腳底的反射面板，然后再把它反彈到副面去，然后再折回到饋源里面，接收機要把它微弱的信號我們再放大，放大后再做傳輸，再做處理。

盡管數(shù)據(jù)信號經(jīng)過多次反射，能量會產(chǎn)生一定程度的衰減，但由于信號持續(xù)不斷傳向地球，所以只要接收足夠多的數(shù)據(jù)，就可以保證數(shù)據(jù)的準確性。

中國科學院國家天文臺研究員 首次火星探測任務工程副總設計師 李春來：打到各個地方的信號，只要它是同相的，也就是同時來的信號都是一樣的，信號量越多它信號會越強，然后越強的話我們就可以同一次送更多的信息，這樣我們能夠更多把它解出來。

正式上崗探火任務后 每天將接收大量數(shù)據(jù)

在我國火星探測任務中，軌道器和火星車上共搭載了13臺科學設備，在開始環(huán)繞火星探測后，就會開始大量回傳科學探測數(shù)據(jù)。而由于火星和地球的位置一直處在變化中，所以，天線要時刻處在動態(tài)的工作狀態(tài)，以保證能夠獲取到回傳的數(shù)據(jù)。

中國科學院國家天文臺研究員 首次火星探測任務工程副總設計師 李春來：這個天線就相當于一個火星到地球的一條路，這條路上要跑車，這車要把那些數(shù)據(jù)運回來，要把它拿回來，所以它相當于一個信息的高速公路。天線實際上是和衛(wèi)星探測器聯(lián)絡的唯一途徑，只有這個途徑能把信息傳回來。

在“天問一號”火星探測器飛向火星的半年多時間里，70米口徑天線已經(jīng)開始進行測試工作，大概每個月會接收一次科學數(shù)據(jù)。隨著探測器距離火星的距離逐漸拉近，天線獲取數(shù)據(jù)的頻次提升到10天左右。正式開始工作后，則每天都會接收大量回傳數(shù)據(jù)。

中國科學院國家天文臺研究員 首次火星探測任務工程副總設計師 李春來：接收火星數(shù)據(jù)的時候，它肯定就是跟著火星走。它的方位可以旋轉360°，可以俯仰90°，所以這個范圍只要我們看得見的天區(qū)，我都可以接收數(shù)據(jù)。

（總臺央視記者 崔霞 徐靜 吳天白）