作為我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，隨著火星探測(cè)器逐漸飛抵環(huán)繞火星軌道，我國(guó)自主研制的70米口徑全可動(dòng)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(yàn)收會(huì)在北京舉行，正式交付給它的用戶——中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)。

總臺(tái)央視記者：我現(xiàn)在就是在這個(gè)70米口徑天線的內(nèi)部，來(lái)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(dāng)于10個(gè)籃球場(chǎng)的大小，這個(gè)天線的高度有72米，重量有2700噸，在整個(gè)火星探測(cè)任務(wù)當(dāng)中，它主要承擔(dān)的就是數(shù)據(jù)接收的任務(wù)。

目前，我國(guó)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(yuǎn)，已經(jīng)投入使用的天線無(wú)法滿足接收火星探測(cè)器回傳數(shù)據(jù)的需求。而這座70米口徑的天線，可以說(shuō)是為火星任務(wù)專門定制的。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員 首次火星探測(cè)任務(wù)工程副總設(shè)計(jì)師 李春來(lái)：應(yīng)該是目前亞洲口徑最大的一個(gè)全可動(dòng)的天線。天線建設(shè)就是為了我們能接收到4億公里遠(yuǎn)距離的一個(gè)微弱的火星的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)。

目前，天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器正在逐步靠近火星，預(yù)計(jì)近期將會(huì)被火星引力場(chǎng)捕獲，進(jìn)入環(huán)繞火星的軌道。隨后火星探測(cè)器上攜帶的多種科學(xué)載荷將陸續(xù)開機(jī)，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(cè)任務(wù)成敗的關(guān)鍵一環(huán)。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員 首次火星探測(cè)任務(wù)工程副總設(shè)計(jì)師 李春來(lái)：如果是說(shuō)我們都接收不到火星探測(cè)的科學(xué)數(shù)據(jù)的話，我們火星探測(cè)就是失敗的，沒有意義的，所以它是非常關(guān)鍵的。因?yàn)樗邮盏交鹦前l(fā)回來(lái)的信號(hào)，也是事關(guān)著火星探測(cè)工程的一個(gè)成敗。

雙曲面接收 捕捉4億公里外科學(xué)數(shù)據(jù)

由于火星距離地球較遠(yuǎn)，火星探測(cè)器上發(fā)出的信號(hào)在回傳過(guò)程中，會(huì)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(hào)，研制團(tuán)隊(duì)采用了大口徑雙曲面天線來(lái)接收數(shù)據(jù)，既保證能夠接收到足夠的信號(hào)量，同時(shí)也保證傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員 首次火星探測(cè)任務(wù)工程副總設(shè)計(jì)師 李春來(lái)：隨著距離變遠(yuǎn)，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(huì)越少，所以需要一個(gè)大面積的天線才能把能量集中起來(lái)，才能拿到。

而為了捕捉到這些帶著探測(cè)數(shù)據(jù)的信號(hào)，天線在接收數(shù)據(jù)過(guò)程中，采用雙曲面反射，信號(hào)通過(guò)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?jì)算機(jī)中，進(jìn)行后續(xù)的分析。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員 首次火星探測(cè)任務(wù)工程副總設(shè)計(jì)師 李春來(lái)：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(jī)要把它微弱的信號(hào)我們?cè)俜糯?，放大后再做傳輸，再做處理?

盡管數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)多次反射，能量會(huì)產(chǎn)生一定程度的衰減，但由于信號(hào)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(zhǔn)確性。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員 首次火星探測(cè)任務(wù)工程副總設(shè)計(jì)師 李春來(lái)：打到各個(gè)地方的信號(hào)，只要它是同相的，也就是同時(shí)來(lái)的信號(hào)都是一樣的，信號(hào)量越多它信號(hào)會(huì)越強(qiáng)，然后越強(qiáng)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(lái)。

正式上崗探火任務(wù)后 每天將接收大量數(shù)據(jù)

在我國(guó)火星探測(cè)任務(wù)中，軌道器和火星車上共搭載了13臺(tái)科學(xué)設(shè)備，在開始環(huán)繞火星探測(cè)后，就會(huì)開始大量回傳科學(xué)探測(cè)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(shí)刻處在動(dòng)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(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員 首次火星探測(cè)任務(wù)工程副總設(shè)計(jì)師 李春來(lái)：這個(gè)天線就相當(dāng)于一個(gè)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(yùn)回來(lái)，要把它拿回來(lái)，所以它相當(dāng)于一個(gè)信息的高速公路。天線實(shí)際上是和衛(wèi)星探測(cè)器聯(lián)絡(luò)的唯一途徑，只有這個(gè)途徑能把信息傳回來(lái)。

在“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器飛向火星的半年多時(shí)間里，70米口徑天線已經(jīng)開始進(jìn)行測(cè)試工作，大概每個(gè)月會(huì)接收一次科學(xué)數(shù)據(jù)。隨著探測(cè)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(huì)接收大量回傳數(shù)據(jù)。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員 首次火星探測(cè)任務(wù)工程副總設(shè)計(jì)師 李春來(lái)：接收火星數(shù)據(jù)的時(shí)候，它肯定就是跟著火星走。它的方位可以旋轉(zhuǎn)360°，可以俯仰90°，所以這個(gè)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(tái)央視記者 崔霞 徐靜 吳天白）