「嫦娥」探月「深空」護航

長城網記者 李代姣

11月24日凌晨，在中國文昌航天發射場，長徵五號遙五運載火箭拖著長長的尾焰，全速託舉中國探月工程嫦娥五號探測器划過夜空，邁出中國首次地外天體採樣返回的第一步。

這是中國探月工程「繞、落、回」三步走中的收官之戰，更是中國航天領域迄今為止最複雜、難度最大的任務之一。

按照計劃，嫦娥五號將成為中國首顆從月球採樣後起飛的探測器，還將帶著自動採集的約2千克月球土壤歸來，全程將實現月球採樣、月面起飛、月球軌道交會對接等關鍵步驟。

中國電科54所技術人員在進行技術研發。

在38萬公裡外的月球軌道上進行無人交會對接不僅在我國尚屬首次，也是人類航天史上的首次。而這一艱巨的重任，將由中國電科54所深空測控系統護航完成。

「深空測控系統曾護航天問一號火星探測之旅，如今又護航嫦娥五號月球採樣任務，38萬公裡的距離對交會對接的測控提出了新的挑戰。」中國電科54所副總工程師、測控專家耿虎軍告訴記者，一方面，經過遠距離傳輸，任何微小的誤差都將被成倍放大，因此，本次交會對接對測控精度的要求極高。另一方面，遠距離必然存在測控指令傳輸延時問題，這就要求系統精準判斷並預測飛行器的位置和傳輸速度，提前下達測控指令，確保測控的實時性。

本次任務中，中國電科54所一方面通過對喀什原35米深空測控系統進行深空任務適應性改造，將頻率步進進行了極大優化，大大提高測控系統的測量精度，滿足嫦娥五號任務月球軌道交會對接對測控提出的跟蹤、測速與測距精度的高要求。同時，中國電科54所作為總體單位，承研了喀什4×35米天線組陣系統的建設，建成後的系統，可以將等效天線口徑從35米擴展到66米，能夠滿足本次任務及後續火星探測任務的需求。

中國電科54所技術人員進行設備調試中。

「本套系統是國內首套可用於深空探測任務的天線組陣系統，總體指標達到國際先進水平。」耿虎軍驕傲地說。

據介紹，4×35米天線組陣系統實現了多項技術創新，通過新技術應用提高了系統接收信號的靈敏度，保證了系統時頻信號的高精度和穩定性，大幅提升了解調性能並增強了系統使用的靈活性。相比原35米天線系統，這些技術創新極大提高了接收信息的速率，大幅提升了信息傳輸的帶寬，使信息採集和信息傳輸更加逼真，清晰度更高、速度更快，能夠為嫦娥五號任務的高速信息傳輸提供有力保障。

同時，針對深空任務測控時間長、工作模式複雜以及可靠性要求高的特點，在喀什35米天線的改造任務中，中國電科54所重點優化了系統自動運行和故障診斷設計，在新的天線組陣系統中，採用了全新的系統監控框架設計，使系統應用更靈活，實現了「有人值守、無人操作」的工作模式，系統性能更優越，運行更高效，狀態更穩定，後續將能為嫦娥五號任務長時長期提供可靠的測控通信支持。

工程師在天線組陣系統建設現場。

據悉，本次中國電科54所作為總體單位研製的喀什35米深空測控系統、南美35米深空測控系統和喀什4×35米深空組陣系統聯袂出徵，將為我國迄今為止最複雜的月球採樣返回任務提供強大的測控和通信保障。

「新天線組陣系統還可以以不同組陣模式，同時參加多項重大測控任務。它具備靈活的多任務資源調配能力，它的建成及使用將極大提升我國深空遠距離測控通信能力，增強我國深空測控網綜合能力，火星探測任務和月球探測任務可同時開展，使深空測控網進入多目標、多任務、高強度時代。」耿虎軍認為，深空天線組陣將成為我國航天測控發展史上又一個重要的裡程碑。

中國電科54所新研製的深空測控組陣系統。