我国火星探测70米天线整体吊装成功

2020-04-26来源:中国青年报客户端

中国青年报客户端北京4月26日电(中青报·中青网记者邱晨辉)记者今天从中国科学院国家天文台获悉,为实现我国首次火星探测工程来自4亿公里距离之遥的微弱信号的数据接收,我国在天津武清站新建了70米天线(GRAS-4)高性能接收系统。4月25日,70米天线在天津武清成功进行了反射体的整体吊装。

中国首次火星探测工程副总设计师兼地面应用系统总指挥、中国科学院国家天文台副台长李春来说,70米天线(GRAS-4)项目建成后,将成为亚洲最大的单口径全可动天线,是完成火星探测器科学数据接收任务的关键设备。

GRAS-4天线建成后的效果图


GRAS-4天线安装现状

在4月24日第五个中国航天日上,备受关注的中国行星探测任务被命名为“天问(Tianwen)系列”,首次火星探测任务被命名为“天问一号”。根据计划,2020年我国将实施首次火星探测任务,目标是通过一次发射任务,实现火星环绕和着陆巡视,开展火星全球性和综合性探测,并对火星表面重点地区进行巡视勘查。

李春来说,火星探测与月球探测不同,月球与地球的距离约为36~40万千米,而火星距离地球为5600万~4亿千米,地火最远距离约为地月距离的1000倍。发射信号的衰减与距离的平方成正比,相同发射功率的信号到达地球将非常微弱,而增大地面接收天线的口径,也就是接收面积,是提高信号信噪比的基本途径。

也因此,在首次火星探测任务中,我国的数据接收模式将由单天线接收,改为多天线组阵模式,即GRAS-4天线将与北京密云站GRAS-1(50米口径)、GRAS-3(40米口径)和云南昆明站GRAS-2(40米口径)等天线联合观测,以达到最大的接收性能指标,从而提高星地链路传输码速率,为我国获得更多的科学数据和更有显示度的科学成果提供坚实基础。


GRAS-4天线与火星探测器数传通信示意图

“火星探测对数据接收任务来说,是一项严峻的挑战,没有(眼下正在建设的)这个大口径天线,就不能完成数据接收的任务。”李春来说,此次新建的GRAS-4天线,是轮轨式全可动卡塞格伦天线,工作频段为S、X和Ku。该天线采用了主副反射面修正赋型技术和多频段组合设计技术,在提高天线效率的同时降低了旁瓣电平,减少了系统噪声,提高了抗干扰能力。

据介绍,GRAS-4天线总重约2700吨,主反射面直径70米,由16圈共1328块高精度的实面板组成,面积相当于9个篮球场大小。该天线于2018年10月开工建设,计划于2020年竣工验收,预计2020年10月将具备火星探测的数据接收能力。

【责任编辑:原春琳 流程编辑:原春琳】

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