我国火星探测70米天线整体吊装成功

GRAS-4天线安装现状（图/《中国青年报》）

GRAS-4天线建成后的效果图（图/《中国青年报》）

在4月24日第五个中国航天日上，备受瞩目的中国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。消息一出，中国火星探测任务再次引发关注热潮。

最近，火星任务又有新进展。为保障探测信号的接收，4月25日，由中国科学院国家天文台建设的70米天线（下称“GRAS-4天线”）高性能接收系统在天津武清成功进行了反射体的整体吊装。

“该项目建成后，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。”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表示。

中国行星探测为何首探火星

李春来说，火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最为类似的行星之一，一直以来都是人类深空探测的热点。从1961年至今，人类已实施火星探测活动45次，但成功和部分成功的任务一共仅有22次。

“可以说，除月球之外，火星是最受关注的天体。”李春来说，中国首次自主火星探测的意义不仅在于探究火星生命的存在和演化过程等问题，更可借此了解地球的演化历史、预测地球的未来变化趋势，同时也为人类开辟新的生存空间寻找潜在目标。在他看来，探测和研究火星，最终目的是为地球和人类社会的可持续发展服务。

李春来说，按计划，“天问一号”火星探测任务要一次性完成“绕、落、巡”三大任务。

多天线组阵模式保障信号“捕捉”

李春来介绍，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，这正是修建GRAS-4天线的原因。”李春来说。

“火星探测对数据接收任务来说是一项严峻的挑战，从火星来的信号衰减非常厉害，信号非常弱，没有这个大口径的天线，就不能完成数据接收的任务。”李春来说，与探月任务不同的是，本次探测火星任务中，数据接收模式由单天线接收改为多天线组阵模式。

按照计划，GRAS-4天线将与北京密云站GRAS-1（50米口径）和GRAS-3（40米口径）、云南昆明站GRAS-2（40米口径）等天线联合观测，同时接收数据，以达到最大的接收性能指标，再进行数据合成，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。

据介绍，本次吊装成功的GRAS-4天线总重约2700吨，相当于3个40米天线，高72米，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。它采用了很多新的技术，如伞性结构反射体支撑、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减少了系统噪声，提高了抗干扰能力，除能接收火星探测的数据外，还能接收其他行星或其他深空探测的数据。

GRAS-4天线于2018年10月开工建设，计划于2020年竣工验收。李春来介绍，天线建成后能大幅提高我国深空探测下行数据的接收能力，为完成我国首次火星探测工程任务以及后续的小行星、彗星等深空探测提供坚实基础。（据《光明日报》《中国青年报》）