按照計(jì)劃,，“天問一號”大約需要經(jīng)過7個(gè)月左右的飛行時(shí)間方可抵達(dá)火星,，實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視探測,。屆時(shí),，我國將成為世界上首次探索火星就完成軟著陸任務(wù)的國家。

作為工程領(lǐng)導(dǎo)小組成員單位,、副總指揮單位,，中國電科再次發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢,，在科學(xué)載荷、測控通信等方面的核心作用,，全面保障“天問一號”的乘風(fēng)破浪探索之旅。

首款環(huán)繞器雷達(dá)：精準(zhǔn)探測的“X眼”

探測火星表層和次表層結(jié)構(gòu)分層信息,，尋找火星地下冰水存在的痕跡與證據(jù),，是首次火星探測任務(wù)面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。在這個(gè)過程中,，需要用到火星探測設(shè)備,。

中國電科研制的我國首款環(huán)繞器雷達(dá)作為7個(gè)火星環(huán)繞器探測設(shè)備之一，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。

不同于其它探測設(shè)備,，該款環(huán)繞器雷達(dá)利用低頻段雷達(dá)的介質(zhì)穿透特性，在高速環(huán)繞的衛(wèi)星平臺上,，向火星發(fā)射低頻率電磁波,，穿透到次表層內(nèi)部，利用回波特性分析次表層分層結(jié)構(gòu),，并推算其物質(zhì)組成,，相當(dāng)于為火星探測加裝了一雙“X眼”，精準(zhǔn)探測將不是難題,。

該雷達(dá)是中國電科研制而成,，對火星次表層土壤的穿透深度可達(dá)幾百米，對冰層可達(dá)幾千米,。同時(shí),，采用星上實(shí)時(shí)處理技術(shù)降低數(shù)據(jù)量，實(shí)現(xiàn)星際超遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸,。

鋰氟化碳電池組首應(yīng)用：乘風(fēng)旅行的動力源泉

火星探測路途遙遠(yuǎn),，有了可靠穩(wěn)定的電源產(chǎn)品，才能為火星探測器成功著陸火星表面提供強(qiáng)勁動力,。

為此,，中國電科研發(fā)了鋰氟化碳電池組，這也是鋰氟化碳電池在深空探測器上首次應(yīng)用,。

“著陸過程技術(shù)難度最高,，電源產(chǎn)品可靠穩(wěn)定至關(guān)重要?！睋?jù)中國電科技術(shù)專家介紹,，在環(huán)繞器和著陸巡視器分離后，著陸巡視器由進(jìn)入艙鋰氟化碳電池組供電,，從探測器抵達(dá)火星大氣層,，進(jìn)入距離火星指定距離的某個(gè)軌道接口點(diǎn)開始,，到開傘減速、懸停直至軟著陸于火星表面,，被稱為“恐怖7分鐘”,，這個(gè)階段風(fēng)險(xiǎn)最大，為確保電池穩(wěn)定,，項(xiàng)目組采用鋰氟化碳電池組作為進(jìn)入艙電源,，較之鋰離子蓄電池組方案減重了5kg。

針對探測器在7個(gè)月轉(zhuǎn)移時(shí)間內(nèi)的環(huán)境溫度變化考驗(yàn),，研制團(tuán)隊(duì)通過工藝控制,，有效減少了電源產(chǎn)品高溫下的自放電率，實(shí)現(xiàn)了能量在軌長期貯存,。

在即將著陸階段,，中國電科也配備了若干核心器件，為著陸提供動力源,。

某型行星齒輪減速無刷直流電機(jī)作為驅(qū)動組件的動力源,，在空間體積有限的前提下，通過團(tuán)隊(duì)的協(xié)作努力,，解決了一系列技術(shù)難題,，有效提高了整個(gè)火星系統(tǒng)的可靠性。

輕裝上陣,，才能飛得更遠(yuǎn),。

中國電科為火星探測器配套了若干傳感器和核心關(guān)鍵器件，積極開展專項(xiàng)小型化設(shè)計(jì)和減重設(shè)計(jì),。

某傳感器在滿足結(jié)構(gòu)和力學(xué)要求的前提下,，突破同類產(chǎn)品減重紀(jì)錄，為整機(jī)減重設(shè)計(jì)做出了巨大貢獻(xiàn),；研制配套的功率模塊,、低噪聲放大器、二極管等多款產(chǎn)品,，為深入研究探測火星土壤層,、沉積層和冰層等地質(zhì)結(jié)構(gòu)提供技術(shù)保障；配備的系列固放,、變頻組件,，覆蓋了環(huán)繞器和著陸巡視器的多種器型裝備，攻克若干瓶頸,，可適應(yīng)溫區(qū)范圍較大的工作條件和儲存條件,，滿足火星探測組件小型化、高可靠的設(shè)計(jì)特點(diǎn),。

系列深空探測設(shè)備：破浪路上的“助行器”

相比登月跨越的38萬千米,，地球到火星數(shù)千萬千米的距離,，對飛行器的深空探測是一項(xiàng)巨大的考驗(yàn)，這也注定了“天問一號”7個(gè)月的旅程,，必然是充滿挑戰(zhàn),。

深空探測是繼衛(wèi)星應(yīng)用、載人航天之后又一重大航天技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域,，對測控系統(tǒng)提出了更新,、更高、更嚴(yán)的要求,。

在首次火星探測任務(wù)中，測控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)完成對探測器各飛行階段的測定,、監(jiān)視,、控制，以及對著陸巡視器在火星表面探測階段的控制等任務(wù),。

中國電科發(fā)揮在歷次航天發(fā)射中積累的測控通信經(jīng)驗(yàn),，配備了系列測控設(shè)備，為火星探測器在茫?！靶浅酱蠛,！敝袦y定軌保駕護(hù)航。

作為佳木斯深空測控站的總體單位,，中國電科對測控站進(jìn)行了研發(fā)升級,，全力保障火星探測任務(wù)的完成。通過66米天線與另外兩個(gè)測控站協(xié)同配合,，對探測器飛行軌道進(jìn)行測量,，保證探測器準(zhǔn)確進(jìn)入軌道。此外,，通過發(fā)送指令,，指揮探測器做變軌、打開太陽帆板,、轉(zhuǎn)動天線,、環(huán)繞器與著陸巡視器分離等動作，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測星上設(shè)備工作狀態(tài),，檢查探測器供電,、溫度、氣壓等參數(shù),。在登上火星后,，測控站還將負(fù)責(zé)完成拍照任務(wù)和數(shù)據(jù)的傳輸。

研制的多型測控系統(tǒng),，在探測器發(fā)射,、火星環(huán)繞,、著陸和巡視探測各個(gè)階段，執(zhí)行地面遙控,、遙測,、高精度的目標(biāo)導(dǎo)航、數(shù)據(jù)接收等任務(wù),，為首次火星探測任務(wù)提供堅(jiān)實(shí)測控和通信技術(shù)保障,。

與近地軌道相比，本次任務(wù)的最遠(yuǎn)作用距離達(dá)到4億千米,，數(shù)據(jù)信號較為微弱,，且在任務(wù)過程中還會面臨影響探測精度的光和流層等因素干擾，為全力保障首次火星探測任務(wù),，中國電科進(jìn)行了系列技術(shù)升級,。

在接收數(shù)據(jù)信號方面，中國電科承研了70米天線高性能接收系統(tǒng),，建成后將為亞洲口徑最大的全可動天線,，具備穩(wěn)定接收微弱人造數(shù)據(jù)信號和感知極微弱宇宙自然天體輻射電磁波等功能，可實(shí)現(xiàn)宇宙深空探測器遙感數(shù)據(jù)接收和射電天文觀測科學(xué)研究,，將為助力人類探索未知宇宙空間做出巨大貢獻(xiàn),。

作為靶場測量的超級“千里眼”，我國首部雷達(dá)探測和遙測一體化測量雷達(dá),，在試驗(yàn)任務(wù)中陸海協(xié)同,，承擔(dān)了外彈道測量任務(wù)，其不受運(yùn)載火箭飛行及箭載設(shè)備工作狀態(tài)的影響,，可以客觀準(zhǔn)確地提供火箭的飛行軌跡數(shù)據(jù),，實(shí)時(shí)提供目標(biāo)方位、俯仰角度信號,、距離及速度信息,，判斷火箭飛行狀況。為靶場定軌提供了精密的測量數(shù)據(jù),，用智慧電眼,，照亮運(yùn)載火星的飛天之路。

某頻段超大功率高功放樣機(jī),，實(shí)現(xiàn)了在深空測控領(lǐng)域該頻段超大功率連續(xù)波功率穩(wěn)定輸出的能力,，可將信號放大到額定功率后由大口徑天線發(fā)向衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)遙控指令的送達(dá),，為后續(xù)深空站組網(wǎng)打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),。

此外，為克服光行時(shí)和流層延遲對深空探測的復(fù)雜影響，中國電科針對極其復(fù)雜的任務(wù)場景,，制定詳細(xì)測量和信號獲取方案,，為實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)提供完備的測控通信支持。