中新社北京4月26日電 (記者 孫自法)中國(guó)官方近日公布，中國(guó)行星探測(cè)任務(wù)命名為“天問(wèn)(Tianwen)系列”，2020年將實(shí)施的首次火星探測(cè)任務(wù)命名為“天問(wèn)一號(hào)”，引發(fā)關(guān)注熱潮。

由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)承建的首次火星探測(cè)工程地面應(yīng)用系統(tǒng)，25日在天津成功實(shí)施完成70米天線反射體的整體吊裝，備受矚目。圍繞火星探測(cè)及新建70米天線進(jìn)展等議題，中科院國(guó)家天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)、中國(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)總指揮李春來(lái)26日進(jìn)行解讀，透露70米天線今年10月能完全具備火星探測(cè)的數(shù)據(jù)接收能力。

中國(guó)行星探測(cè)為何首探火星

根據(jù)計(jì)劃，2020年中國(guó)將實(shí)施首次火星探測(cè)任務(wù)，目標(biāo)是通過(guò)一次發(fā)射任務(wù)，實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視，開(kāi)展火星全球性和綜合性探測(cè)，并對(duì)火星表面重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行巡視勘查。

中國(guó)行星探測(cè)首站為何選擇火星？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)達(dá)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。”

他認(rèn)為，中國(guó)首次自主火星探測(cè)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和預(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)。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)。

“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)按計(jì)劃要一次性完成“繞、落、巡”三大任務(wù)，這也標(biāo)志著中國(guó)行星探測(cè)的大幕正式拉開(kāi)。

火星探測(cè)數(shù)據(jù)接收是嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

李春來(lái)指出，月球與地球距離約為36萬(wàn)-40萬(wàn)公里，而火星距離地球5600萬(wàn)-4億公里，地火最遠(yuǎn)距離約為地月距離的1000倍�；鹦翘綔y(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)有大口徑的天線，就不能完成數(shù)據(jù)接收的任務(wù)。

為實(shí)現(xiàn)中國(guó)首次火星探測(cè)工程來(lái)自4億公里距離之遙微弱信號(hào)的數(shù)據(jù)接收，中科院國(guó)家天文臺(tái)在天津武清站新建70米高性能接收天線(GRAS-4)，它是亞洲在建最大的單口徑全可動(dòng)天線，是完成中國(guó)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。

“我們?cè)谧钸h(yuǎn)的時(shí)候，很可能還得加上密云的50米天線和40米天線，以及昆明的40米天線，4個(gè)天線同時(shí)接收數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行信號(hào)合成，才能完成火星探測(cè)數(shù)據(jù)的接收任務(wù)。”李春來(lái)說(shuō)。

10月完全具備火星探測(cè)數(shù)據(jù)接收能力

李春來(lái)介紹，新建的70米天線為輪軌式全可動(dòng)卡塞格倫天線，工作頻段為S、X和Ku，總重約2700噸，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。它于2018年10月開(kāi)工建設(shè)，計(jì)劃2020年竣工驗(yàn)收。

反射體的整體吊裝完成，意味著70米天線主題結(jié)構(gòu)基本完成，后續(xù)將進(jìn)一步完成外圍6圈剩余面板鋪設(shè)，以及伺服系統(tǒng)、饋源網(wǎng)絡(luò)和制冷接收機(jī)等設(shè)備安裝，還要進(jìn)行一定時(shí)間的系統(tǒng)調(diào)試、校準(zhǔn)和試運(yùn)行，才能具備執(zhí)行任務(wù)的能力。

李春來(lái)表示，預(yù)計(jì)到2020年10月，70米大天線能完全具備火星探測(cè)的數(shù)據(jù)接收能力。

他說(shuō)，中國(guó)70米天線建成后，將成為亞洲最大的單口徑全可動(dòng)天線，能大幅提高中國(guó)深空探測(cè)下行數(shù)據(jù)的接收能力，將為完成中國(guó)首次火星探測(cè)工程任務(wù)以及后續(xù)小行星、彗星等深空探測(cè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。(完)