中國電科全程護航天問二號發射任務

中國日報5月31日電（記者 趙磊）5月29日，天問二號搭乘長征三號乙運載火箭，開始了深空探測新徵程。本次"旅行"，天問二號探測器將對小行星2016 HO3和主帶彗星311P開啓科學探測，標誌着我國首次小行星採樣返回及彗星伴飛的正式實施。

在本次任務中，中國電科發揮作爲工程領導小組成員單位、副總指揮單位作用，配備測控通信、太陽電池陣、核心元器件等系列產品，全面保障"天問二號"的乘風破浪探索之旅。

這次任務將是扇形柔性太陽電池陣的首次練兵。

在行星探測"旅途"中，天問二號探測器需脫離地球引力場，進入太陽系空間和宇宙空間進行探測，本次探測任務的其中一個目標所在軌道與太陽間距將達到3.74億公里，較傳統繞地球衛星與太陽之間的距離更遠，進而使得探測器接收到的太陽光光強以及探測器運行環境的溫度均明顯低於傳統衛星。

"也就是說，天問二號探測器運行軌道環境處於'低溫低光強'的狀態中，這對於受光強和溫度影響極大的太陽電池陣提出了更高的要求。"面對這種軌道環境，中電科藍天科技股份有限公司項目負責人於輝全面評估太陽電池陣設計過程中可能遇到的問題，從單體電池研發、低溫低光強環境電池性能測試以及低溫輻照加固三個方面進行創新研究，研製出國內首款新型低溫低光強太陽電池，光電轉換效率由29.5%提高至34%，同等面積下功率提升15%，又創新設計了扇形柔性太陽電池陣，兼具高收納比、長壽命、高可靠、輕量化等特點。

"這款太陽電池陣採用扇形展開圓形太陽翼結構，我們在研製過程中充分考慮太陽翼收攏時的壓力問題，對各元器件的鋪設進行扁平化處理，保證電池電路收攏和展開時的平整度。"於輝表示，該型扇形柔性太陽電池陣，利用較小重量和體積代價，可實現高功率輸出和高展開剛度，與傳統剛性太陽電池陣相比，天問二號太陽電池陣體積比功率提高近5倍，能夠在低溫、低光強環境下保證較強發電情況，大大滿足探測器工作需要。

這次任務將是對我國深空探測能力的又一次重大突破。

"距離遠、信號弱、延時大、頻段高，這是深空探測任務的最大挑戰。"中國電科網絡通信研究院專家高延生表示，爲給天問二號探測器提供遙控上注、遙測接收、高精度導航、高速數據接收等通信支撐，他們研製的喀什4x35米深空天線組陣系統、阿根廷35米深空站等國內外深空探測設備，將參與發射、繞飛、着陸和返回等各個階段。針對深空測控任務時間長、工作模式複雜、可靠性要求高等特點，技術人員採用了全新的層次化軟件監控架構，實現了"有人值守，無人操作"的運行模式。同時，系統配備了健康管理設備，具備狀態實時監測、故障診斷的能力，提高了設備的可靠性，保證任務的萬無一失。"海外建探測站，好處是可以極大增加探測器地面可視範圍，但是還需考慮數據回傳、遠程監控等行業難題。"針對這一情況，技術人員採用最新通信加速軟件和"平臺+插件式"軟件架構，保證了遙測、數傳數據的快速傳輸，並能實現"國內登錄、國內控制、自動運行"的任務方式，極大增強任務可靠性。

本次任務中，相比天問一號伴飛火星4個月，天問二號將伴飛小行星2016HO3約7個月。"更長的伴飛時間對測控設備穩定性的要求更高，要保證能實時接收到數據，信號、指令得以向上發送、數據得以向下傳輸。"作爲佳木斯66米深空測控站的總體單位，中國電科10所專家盧歐欣帶領團隊對測控站進行了研發升級，全力保障探測任務完成。

"佳木斯66米深空測控站作爲主力測控站點，在其他陸海測控站的配合下，發揮超強'聽診器''遙控器'等作用，使航天器完成調整姿態、軌道修正、點火制動等動作。"面對複雜任務需求，爲進一步提高測控站通信性能，深空測控團隊採用66米口徑的巨型拋物面天線和多項關鍵技術，確保天線不僅增益高，並且指得準。同時升級基帶信號處理設備，對信號進行穩定可靠的跟蹤解調和高編碼增益信道譯碼處理，達到對天問二號的"精測妙控"。

此外，本次任務操作涵蓋降落、取樣、返回等環節，對地面通信系統要求更高。"當天問二號運行至任務後期，探測器距離地球很遠，信號很弱，數據傳輸速率遠低於天問一號任務中探測器着陸火星後的直接對地通信數據速率，這對地面信號接收能力提出了更高要求。"基於此，團隊成員運用先進信號與信息處理技術，進行信號相位跟蹤和相關解調。同時，採用不同以往任務的測距體制，能夠充分利用信號功率，降低距離捕獲時間，完美契合本次任務需求。

這次任務將是對核心元器件的又一次能力升級。

天問二號探測器要在漫長的星際旅行中，完成複雜的探測任務，離不開中國電科提供的各種核心元器件的技術支撐。

配套的數種20餘隻壓力傳感器對結構細節進行全面升級，49所技術人員在滿足結構合理性和力學強度前提下，進行了充分減重和接頭扣槽設計，打破同類產品重量極限，提高了傳感器結構強度，實現了傳感器高可靠性。43所配套的多款抗輻射高可靠厚膜電源及濾波器，實現多技術突破，能長期在高溫、低氣壓、強振動等惡劣環境下正常工作。爲火箭和"天問二號"探測器各功能單元提供穩定供電。配備的系列宇航用特種線纜，具有柔軟性好、外經小、重量輕、機械強度高、耐高低溫、耐空間輻射、耐原子氧等特點，滿足型號嚴苛複雜環境下的使用要求。面對深空極端惡劣環境，23所研製的CSPL系列電線電纜，以其優異的耐高低溫和耐輻照性能，首次應用於深空探測任務。9所爲天問二號配套研製的數款產品，以優良的性能，應用於探測器系統中測控數傳分系統，爲信號的順暢傳輸提供堅實支撐。

來源：中國日報網