“嫦娥”探月 “深空”护航

　　长城网记者 李代姣

　　11月24日凌晨，在中国文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭拖着长长的尾焰，全速托举中国探月工程嫦娥五号探测器划过夜空，迈出中国首次地外天体采样返回的第一步。

　　这是中国探月工程“绕、落、回”三步走中的收官之战，更是中国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。

　　按照计划，嫦娥五号将成为中国首颗从月球采样后起飞的探测器，还将带着自动采集的约2千克月球土壤归来，全程将实现月球采样、月面起飞、月球轨道交会对接等关键步骤。

中国电科54所技术人员在进行技术研发。

　　在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接不仅在我国尚属首次，也是人类航天史上的首次。而这一艰巨的重任，将由中国电科54所深空测控系统护航完成。

　　“深空测控系统曾护航天问一号火星探测之旅，如今又护航嫦娥五号月球采样任务，38万公里的距离对交会对接的测控提出了新的挑战。”中国电科54所副总工程师、测控专家耿虎军告诉记者，一方面，经过远距离传输，任何微小的误差都将被成倍放大，因此，本次交会对接对测控精度的要求极高。另一方面，远距离必然存在测控指令传输延时问题，这就要求系统精准判断并预测飞行器的位置和传输速度，提前下达测控指令，确保测控的实时性。

　　本次任务中，中国电科54所一方面通过对喀什原35米深空测控系统进行深空任务适应性改造，将频率步进进行了极大优化，大大提高测控系统的测量精度，满足嫦娥五号任务月球轨道交会对接对测控提出的跟踪、测速与测距精度的高要求。同时，中国电科54所作为总体单位，承研了喀什4×35米天线组阵系统的建设，建成后的系统，可以将等效天线口径从35米扩展到66米，能够满足本次任务及后续火星探测任务的需求。

中国电科54所技术人员进行设备调试中。

　　“本套系统是国内首套可用于深空探测任务的天线组阵系统，总体指标达到国际先进水平。”耿虎军骄傲地说。

　　据介绍，4×35米天线组阵系统实现了多项技术创新，通过新技术应用提高了系统接收信号的灵敏度，保证了系统时频信号的高精度和稳定性，大幅提升了解调性能并增强了系统使用的灵活性。相比原35米天线系统，这些技术创新极大提高了接收信息的速率，大幅提升了信息传输的带宽，使信息采集和信息传输更加逼真，清晰度更高、速度更快，能够为嫦娥五号任务的高速信息传输提供有力保障。

　　同时，针对深空任务测控时间长、工作模式复杂以及可靠性要求高的特点，在喀什35米天线的改造任务中，中国电科54所重点优化了系统自动运行和故障诊断设计，在新的天线组阵系统中，采用了全新的系统监控框架设计，使系统应用更灵活，实现了“有人值守、无人操作”的工作模式，系统性能更优越，运行更高效，状态更稳定，后续将能为嫦娥五号任务长时长期提供可靠的测控通信支持。

工程师在天线组阵系统建设现场。

　　据悉，本次中国电科54所作为总体单位研制的喀什35米深空测控系统、南美35米深空测控系统和喀什4×35米深空组阵系统联袂出征，将为我国迄今为止最复杂的月球采样返回任务提供强大的测控和通信保障。

　　“新天线组阵系统还可以以不同组阵模式，同时参加多项重大测控任务。它具备灵活的多任务资源调配能力，它的建成及使用将极大提升我国深空远距离测控通信能力，增强我国深空测控网综合能力，火星探测任务和月球探测任务可同时开展，使深空测控网进入多目标、多任务、高强度时代。”耿虎军认为，深空天线组阵将成为我国航天测控发展史上又一个重要的里程碑。

中国电科54所新研制的深空测控组阵系统。