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中国火星探测副总设计师:新建70米天线10月完全具备探火数据接收能力

科普小知识2022-02-17 16:05:44
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中新网4月26日电(记者孙子发)中国官员近日宣布,中国的行星探测任务被命名为“田文”系列,而将于2020年进行的首个火星探测任务被命名为“田文1号”,引发了一波关注。

中国科学院国家天文台承担的第一个火星探测项目地面应用系统于25日在天津成功完成了70米天线反射器的整体吊装,备受关注。26日,中国科学院国家天文台副台长、中国第一个火星探测项目副设计者、地面应用系统总指挥李春来解释说,70米长的天线今年10月可以完全接收火星探测数据。

为什么火星在中国的行星探索中首次被探索

根据计划,中国将在2020年进行第一次火星探测任务。目标是通过一次发射任务实现火星轨道运行和着陆巡逻,开展全球综合火星探测,并对火星表面关键区域进行巡逻探测。

为什么中国选择火星作为其第一个行星探测站?李春来说,火星是太阳系中靠近地球的行星之一,其自然环境与地球最为相似。它一直是深空探测的热点。自1961年以来,人类已经执行了45次火星探测任务,但只有22次任务成功或部分成功。"可以说,除了月球,火星是最受关注的天体."

他认为,中国第一次自主火星探测不仅旨在探索火星上生命的存在和演化,而且可以用来了解地球的演化历史和预测地球未来的变化趋势。同时,它也为人类寻找潜在目标开辟了新的生存空间。探索和研究火星的最终目标是为地球和人类社会的可持续发展服务。

“田文一号”火星探测任务计划同时完成“盘旋、坠落、巡逻”三大任务,这也标志着中国行星探测的正式启动。

接收火星探测数据是一个严峻的挑战

李春来指出,月球与地球之间的距离约为360,000-400,000公里,而火星与地球之间的距离为56-400,000公里,地球与火之间的最远距离约为地球与月球之间距离的1000倍。火星探测是对数据接收任务的严峻挑战。来自火星的信号非常微弱。没有大口径天线,数据接收任务就无法完成。

中国科学院国家天文台在天津武清站建成了70米高的高性能接收天线(GRAS-4),这是亚洲在建的最大单孔径全移动天线,也是完成中国火星探测器科学数据接收任务的关键设备。

“当我们离得最远时,我们可能需要在密云安装50米天线和40米天线,在昆明安装40米天线。四根天线将同时接收数据,然后进行信号合成,完成火星探测数据接收任务。”李春来说。

十月号完全有能力接收火星探测数据。

据李春来介绍,新建的70m天线为轮轨式全移动卡塞格伦天线,工作频段为S、X、Ku,总重量约2700吨,高72m,主反射面直径70m。它由16个圆形的1328块高精度实景面板组成,面积相当于9个篮球场的大小。它于2018年10月开始施工,计划于2020年竣工并验收。

反射器整体提升的完成意味着70米天线主题结构基本完成。接下来将进一步完成6轮外围剩余面板的铺设,以及伺服系统、馈电网络、制冷接收器和其他设备的安装。只有经过一定时间的系统调试、校准和试运行,天线才有能力执行任务。

李春来说,预计到2020年10月,70米长的天线将具备火星探测的全部数据接收能力。

他说,中国的70米天线建成后,将成为亚洲最大的单孔径全移动天线,这将大大提高中国接收深空探测下行数据的能力,并将为完成中国首个火星探测项目和随后的小行星和彗星深空探测奠定坚实基础。(结束)