5月29日，天问二号探测器在西昌卫星发射中心成功发射。此次任务将通过一次发射，实施近地小行星2016HO3伴飞、取样、返回以及主带彗星311P伴飞探测等多项任务。

其中，小行星2016HO3是人类发现的第一颗地球准卫星，它不是地球的天然卫星，也不属于典型的近地小行星，而是一颗轨道参数与地球几乎相同的绕太阳公转的小行星。

瞄准主要探测目标，天问二号的“探星”之旅并不容易。在伴飞、着陆、返回等旅程中，“四川智造”将如何为其保驾护航，确保信息的高效接收？川观新闻记者第一时间采访了参研专家。

“四川智慧”保驾护航，“精测妙控”天问二号

与天问一号相比，这次天问二号任务有何不同？

专家介绍，本次任务最大的特点是执行双任务，且到2034年才结束，任务持续时间长达9年半，这也将是中国航天史上任务周期最长的一次任务。

具体来说，任务涉及火箭发射、探测器入轨、轨道转移、探测器着陆、探测器采样和返回等环节，由运载火箭、发射场、探测器、测控通信和地面应用等多个分系统来保障执行。

其中，在川央企中国电子科技集团公司第十研究所(以下简称中国电科十所)深度参与，负责测控通信分系统中重要地面测控站——佳木斯66米深空站的研制建设。

具体来看，首先在火箭发射阶段，需要地面对探测器持续接力跟踪，监测探测器入轨姿态是否正常等。“大家从直播中听到的‘遥测信号正常’、‘跟踪正常’，说的就是这个阶段。”中国电科十所航天测控设计师卢欧欣说，从这个阶段开始，十所研制的测控系统便参与到任务中来。

在探测器入轨后，就需要用到外形酷似一口“大锅”的佳木斯66米深空站。这一重要测控站点是任务中测控通信系统里最耀眼的“明星”之一，继参与前期嫦娥系列任务和“天问一号”任务后，再次扛起大梁。

卢欧欣介绍，佳木斯66米深空站作为主力测控站点，在其他陆海测控站的配合下，发挥着超强“听诊器”“遥控器”等作用，为天问二号着陆小行星提前注入指令数据，进行轨道和导航控制。

比如在上行通信时，它向探测器发送遥控指令，让其完成调整姿态、轨道修正、点火制动等动作；下行通信的时候，进行遥测数据传输，除了探测器平台自己的健康数据，还有其搭载的载荷数据、相机和红外设备等数据，同时还要完成双向测量，包括对探测器径向速度和距离的测量。

那怎么办？答案不外乎提高通信性能。为此，中国电科十所团队从多方面努力——

首先是高增益天线，也就是通过增大天线口径来提升信号接收增益，同时保证天线的高精度指向。因此，佳木斯深空站采用了66米口径的巨型抛物面天线和多项关键技术，确保天线不仅增益高，并且指得准。

其次在接收链路设计中，要尽可能降低噪声，提升信噪比(备注：信号与干扰加噪声比是指接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号的强度的比值)，这也是深空通信要解决的核心问题之一。“为了把接收系统的噪声温度降至极低，我们采用了超低温冷却的放大器。”卢欧欣说。

此外，还要对信号进行稳定可靠地跟踪解调，这就需要用到基带信号处理设备。比如，研究人员运用极窄带宽高阶锁相环技术，进行信号相位跟踪和相关解调；利用高编码增益信道编译码技术等，提升低信噪比下的解调性能。

解决多重挑战，全力保证任务万无一失

本次任务中，值得注意的是，相比天问一号伴飞火星4个月，天问二号将伴飞小行星2016HO3一年。

在专家看来，这是因为这颗小行星是国际公认的具有独特性的小行星，2016年才被发现，此前人们都不太了解，因此需要探测器更长时间的伴飞，持续传回高分辨率图像。

然而，更长的伴飞时间带来更大的挑战。

“这十分考验测控设备的稳定性。”卢欧欣解释，也就是要保证测控设备能实时接收到数据，信号、指令都发送上得去，同时数据也能传得下来。

同时，任务操作复杂度也更大了，包括降落、取样、返回等环节，对地面通信系统要求更高。

比如，当天问二号运行至2034年时，那会儿距离地球很远，信号很弱，数据传输速率远低于天问一号任务中探测器着陆火星后的直接对地通信数据速率。“前后对比，信噪比强弱有明显差异，因此对地面信号接收能力提出了更高要求。”卢欧欣说。

除此以外，此次任务还将采用不同于以往任务的测距体制。

据介绍，测控设备具备的该项测距能力，适用于深空远距离测控场景，能充分利用信号功率，从而降低距离捕获时间。“这与本次任务的需求很契合，我们在此前的星地对接试验中也进行了充分验证。”卢欧欣说。

去年9月到11月，中国电科十所团队配合测控通信系统，与探测器之间进行了这项星地正样对接试验，目的是要通过试验，确认地面测控通信系统与探测器之间的信号接口是否匹配，从而确保正式任务能顺利执行。就在任务正式开始之前，团队协同地面测控通信系统，有条不紊地持续检查探测器状态，做好处理预案等准备工作。

满载期待，天问二号一头扎进星辰大海。展望未来，中国的探月与深空探测任务也将进入高速发展阶段——预计将在2026年发射嫦娥七号探测器，为建立月球科研站基本型奠定基础；2028年左右发射“天问三号”，实施火星采样返回任务；还计划在2030年前后实施载人登月计划。

团队坦言，随着月球与深空探测相关项目加快推进，还会有一系列技术和挑战需要突破，尽管面临着很大的压力，也要全力奋战保证任务万无一失。(川观新闻记者 宁宁)