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中國新建亞洲單口徑全可動70米天線

所屬分類： 行業(yè)動態(tài)

發(fā)布時間： 2021-05-07

概要： 【環(huán)球時報-環(huán)球網(wǎng)報道記者鄧孝慈】《環(huán)球時報》記者26日從中國科學院國家天文臺了解到，為實現(xiàn)我國火星探測工程來自4億公里距離之遙的微弱信號的數(shù)據(jù)接收，中國科學院國家天文臺在天津武清站新建了70米天線(GRAS-4)高性能接收系統(tǒng)?！　?月25日，70米天線在天津武清成功進行了反射體的整體吊裝。該項目建成后將成為亞洲的單口徑全可動天線，是完成火星探測器科學數(shù)據(jù)接收任務的關鍵設備。預計到202

　　【環(huán)球時報-環(huán)球網(wǎng)報道記者鄧孝慈】《環(huán)球時報》記者26日從中國科學院國家天文臺了解到，為實現(xiàn)我國火星探測工程來自4億公里距離之遙的微弱信號的數(shù)據(jù)接收，中國科學院國家天文臺在天津武清站新建了70米天線(GRAS-4)高性能接收系統(tǒng)。

　　4月25日，70米天線在天津武清成功進行了反射體的整體吊裝。該項目建成后將成為亞洲的單口徑全可動天線，是完成火星探測器科學數(shù)據(jù)接收任務的關鍵設備。預計到2020年10月，70米大天線能完全具備火星探測的數(shù)據(jù)接收能力。

　　GRAS-4天線為輪軌式全可動卡塞格倫天線，工作頻段為S、X和Ku。該天線采用了主副反射面修正賦型技術和多頻段組合設計技術，在提高天線效率的同時降低了旁瓣電平，減少了系統(tǒng)噪聲，提高了抗干擾能力。GRAS-4天線于2018年10月開工建設，計劃于2020年竣工驗收?？傊丶s2700噸，主反射面直徑70米，由16圈共1328塊高精度的實面板組成。

　　與探月任務不同的是，在火星探測任務中，數(shù)據(jù)接收模式由單天線接收改為多天線組陣模式，即GRAS-4天線將與北京密云站GRAS-1(50米口徑)和GRAS-3(40米口徑)、云南昆明站GRAS-2(40米口徑)等天線聯(lián)合觀測，以達到大的接收性能指標，從而提高星地鏈路傳輸碼速率，為我國獲得更多的科學數(shù)據(jù)和更有顯示度的科學成果提供堅實基礎。

　　在剛剛過去的第五個“中國航天日”(4月24日)上，備受關注的中國行星探測任務被命名為“天問(Tianwen)系列”，火星探測任務被命名為“天問一號”。

　　根據(jù)計劃，2020年我國將實施火星探測任務，目標是通過一次發(fā)射任務，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視，開展火星全球性和綜合性探測，并對火星表面重點地區(qū)進行巡視勘查。

六方鈺成

　　圖1、GRAS-4天線安裝現(xiàn)狀

六方鈺成

　　圖2、GRAS-4天線建成后的效果圖

六方鈺成

　　圖3、GRAS-4天線與火星探測器數(shù)傳通信示意圖

　　火星探測數(shù)據(jù)的接收和此前探月數(shù)據(jù)的接收相比，難在哪?為什么要建這個70米的大天線?

　　李春來，中科院國家天文臺副臺長，中國火星探測工程副總設計師兼地面應用系統(tǒng)總指揮,26日告訴《環(huán)球時報》：“月球與地球的距離約為36～40萬千米，而火星距離地球為5600萬～4億千米，地火最遠距離約為地月距離的1000倍。發(fā)射信號的衰減與距離的平方成正比，相同發(fā)射功率的信號到達地球?qū)⒎浅Ｎ⑷?，而增大地面接收天線的口徑，也就是接收面積，是提高信號信噪比的基本途徑?！?/p>

　　“火星探測對數(shù)據(jù)接收任務來說是一項嚴峻的挑戰(zhàn)，從火星來的信號衰減非常厲害，信號非常弱，沒有這個大口徑的天線，就不能完成數(shù)據(jù)接收的任務。我們在最遠的時候，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，四個天線同時接收數(shù)據(jù)，然后進行信號合成，才能完成火星探測數(shù)據(jù)的接收任務。”

　　李臺長還向我們介紹道：“整體吊裝完成意味著天線主題結構的基本完成。但吊裝完成后還有大量的工作需要做，后續(xù)將進一步完成外圍6圈剩余面板的鋪設，以及伺服系統(tǒng)、饋源網(wǎng)絡和制冷接收機等設備的安裝;還要進行一定時間的系統(tǒng)調(diào)試、校準和試運行，才能具備執(zhí)行任務的能力。預計到2020年10月，70米大天線能完全具備火星探測的數(shù)據(jù)接收能力?！?/p>

　　對于很多讀者好奇的問題—70米大天線除能接收火星探測的數(shù)據(jù)外，是否還能接收其他行星或其他深空探測的數(shù)據(jù)?對未來我國深空探測有怎樣的意義?

　　李春來回答道，可以，天線是通用設備，一個70米天線相當于3個40米天線，但如果頻段或數(shù)據(jù)模式不同，則需要安裝相應頻段的接收機和解調(diào)設備。

　　李春來同時強調(diào)：“70米天線建成后，將成為亞洲單口徑全可動天線，能夠大幅度提高我國深空探測下行數(shù)據(jù)的接收能力，為完成我國火星探測工程任務以及后續(xù)的小行星、彗星等深空探測提供堅實基礎?！?/p>

關鍵詞： 中國新建亞洲單口徑全可動70米天線

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