作为我国首次火星探测任务的一个关键设备 ， 随着火星探测器逐渐飞抵环绕火星轨道 ， 我国自主研制的70米口径全可动天线 ， 也是亚洲最大单口径天线 ， 也将正式上岗 。
今天（3日）下午 ， 这座天线的验收会在北京举行 ， 正式交付给它的用户——中国科学院国家天文台 。
总台央视采访人员：我现在就是在这个70米口径天线的内部 ， 来到这的第一感觉就是非常大 ， 脚下就是天线所采用的反射面板 ， 它的面积有4560平方米 ， 相当于10个篮球场的大小 ， 这个天线的高度有72米 ， 重量有2700吨 ， 在整个火星探测任务当中 ， 它主要承担的就是数据接收的任务 。
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【信号|专门“接听”火星信号，亚洲最大单口径天线完成验收】目前 ， 我国已经投入使用的天线 ， 有35米、40米、50米等多种类型 ， 但是由于火星距离地球较远 ， 已经投入使用的天线无法满足接收火星探测器回传数据的需求 。 而这座70米口径的天线 ， 可以说是为火星任务专门定制的 。
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中国科学院国家天文台研究员 首次火星探测任务工程副总设计师 李春来：应该是目前亚洲口径最大的一个全可动的天线 。 天线建设就是为了我们能接收到4亿公里远距离的一个微弱的火星的科学探测数据 。
目前 ， 天问一号火星探测器正在逐步靠近火星 ， 预计近期将会被火星引力场捕获 ， 进入环绕火星的轨道 。 随后火星探测器上携带的多种科学载荷将陆续开机 ， 并回传数据 。 而能否接收到这些数据 ， 也是本次火星探测任务成败的关键一环 。
中国科学院国家天文台研究员 首次火星探测任务工程副总设计师 李春来：如果是说我们都接收不到火星探测的科学数据的话 ， 我们火星探测就是失败的 ， 没有意义的 ， 所以它是非常关键的 。 因为它要接收到火星发回来的信号 ， 也是事关着火星探测工程的一个成败 。
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双曲面接收 捕捉4亿公里外科学数据
由于火星距离地球较远 ， 火星探测器上发出的信号在回传过程中 ， 会随着距离的变大而衰减 。 为了捕捉到这些珍贵而又微弱的信号 ， 研制团队采用了大口径双曲面天线来接收数据 ， 既保证能够接收到足够的信号量 ， 同时也保证传输数据的准确性 。
形象地说 ， 从火星探测器上回传数据 ， 就相当于在探测器上用一支激光笔照向地球 。 虽然信号在火星探测器一端是一个点 ， 但由于传输距离的不断变大 ， 信号在到达地球的时候 ， 就变成了一个放大很多倍的圆形面 。
中国科学院国家天文台研究员 首次火星探测任务工程副总设计师 李春来：随着距离变远 ， 它的能量是在衰减的 ， 它的密度在变小 ， 能量密度在变小 ， 就是我们接收到的单位面积里面的能量就会越少 ， 所以需要一个大面积的天线才能把能量集中起来 ， 才能拿到 。
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而为了捕捉到这些带着探测数据的信号 ， 天线在接收数据过程中 ， 采用双曲面反射 ， 信号通过集中、放大等一系列环节 ， 最终才能将捕获到的数据传输到计算机中 ， 进行后续的分析 。
中国科学院国家天文台研究员 首次火星探测任务工程副总设计师 李春来：首先接触的是脚底的反射面板 ， 然后再把它反弹到副面去 ， 然后再折回到馈源里面 ， 接收机要把它微弱的信号我们再放大 ， 放大后再做传输 ， 再做处理 。
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尽管数据信号经过多次反射 ， 能量会产生一定程度的衰减 ， 但由于信号持续不断传向地球 ， 所以只要接收足够多的数据 ， 就可以保证数据的准确性 。
中国科学院国家天文台研究员 首次火星探测任务工程副总设计师 李春来：打到各个地方的信号 ， 只要它是同相的 ， 也就是同时来的信号都是一样的 ， 信号量越多它信号会越强 ， 然后越强的话我们就可以同一次送更多的信息 ， 这样我们能够更多把它解出来 。
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正式上岗探火任务后 每天将接收大量数据
在我国火星探测任务中 ， 轨道器和火星车上共搭载了13台科学设备 ， 在开始环绕火星探测后 ， 就会开始大量回传科学探测数据 。 而由于火星和地球的位置一直处在变化中 ， 所以 ， 天线要时刻处在动态的工作状态 ， 以保证能够获取到回传的数据 。
中国科学院国家天文台研究员 首次火星探测任务工程副总设计师 李春来：这个天线就相当于一个火星到地球的一条路 ， 这条路上要跑车 ， 这车要把那些数据运回来 ， 要把它拿回来 ， 所以它相当于一个信息的高速公路 。 天线实际上是和卫星探测器联络的唯一途径 ， 只有这个途径能把信息传回来 。
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在“天问一号”火星探测器飞向火星的半年多时间里 ， 70米口径天线已经开始进行测试工作 ， 大概每个月会接收一次科学数据 。 随着探测器距离火星的距离逐渐拉近 ， 天线获取数据的频次提升到10天左右 。 正式开始工作后 ， 则每天都会接收大量回传数据 。
中国科学院国家天文台研究员 首次火星探测任务工程副总设计师 李春来：接收火星数据的时候 ， 它肯定就是跟着火星走 。 它的方位可以旋转360° ， 可以俯仰90° ， 所以这个范围只要我们看得见的天区 ， 我都可以接收数据 。
（总台央视采访人员 崔霞 徐静 吴天白）
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