中国电科全程护航天问二号发射任务

中国日报5月31日电(rìdiàn)（记者 赵磊）5月29日，天问二号搭乘长征三号乙运载火箭，开始了深空探测新征程(zhēngchéng)。本次"旅行"，天问二号探测器将对小行星2016 HO3和主带彗星(huìxīng)311P开启科学探测，标志着我国首次小行星采样返回(fǎnhuí)及彗星伴飞的正式实施。 在本次任务中，中国电科发挥作为工程(gōngchéng)领导小组(lǐngdǎoxiǎozǔ)成员单位、副总指挥单位作用，配备测控(cèkòng)通信、太阳电池阵、核心元器件等系列产品，全面保障"天问二号"的乘风破浪探索之旅。 这次任务将是扇形柔性太阳电池阵的首次(shǒucì)练兵。 在行星探测"旅途"中，天问(tiānwèn)二号探测器需脱离地球引力场，进入(jìnrù)太阳系空间和宇宙空间进行探测，本次探测任务的其中(qízhōng)一个目标所在轨道与太阳间距将达到3.74亿公里，较(jiào)传统绕地球卫星与太阳之间的距离更远，进而使得探测器接收到的太阳光(tàiyángguāng)光强以及探测器运行环境的温度均明显低于传统卫星。 "也就是说，天问二号探测器运行轨道环境处于'低温低光强(guāngqiáng)'的状态中，这对于受光强和温度影响极大的太阳电池(tàiyángdiànchí)阵提出了更高的要求。"面对这种轨道环境，中电科蓝天(lántiān)科技股份有限公司(yǒuxiàngōngsī)项目负责人于辉全面评估太阳电池阵设计过程中可能遇到的问题，从单体电池研发、低温低光强环境电池性能测试以及(yǐjí)低温辐照加固三个方面进行创新研究，研制出国内首款新型(xīnxíng)低温低光强太阳电池，光电转换效率由29.5%提高至34%，同等面积下(xià)功率提升15%，又创新设计了扇形柔性(róuxìng)太阳电池阵，兼具高收纳(shōunà)比、长寿命、高可靠、轻量化等特点。 "这款太阳电池(tàiyángdiànchí)阵采用扇形展开圆形太阳翼结构，我们在研制过程(guòchéng)中充分考虑太阳翼收拢时的压力问题，对各元器件的铺设进行扁平化处理，保证电池电路收拢和展开时的平整度。"于辉表示，该型扇形柔性太阳电池阵，利用较小重量和体积代价，可实现高(gāo)功率输出和高展开刚度，与传统刚性太阳电池阵相比，天问二号太阳电池阵体积比功率提高近5倍，能够(nénggòu)在低温、低光强(guāngqiáng)环境下保证较强发电情况，大大(dàdà)满足探测器(tàncèqì)工作需要。 这次任务将是对(duì)我国深空探测能力的又一次重大突破。 "距离远、信号弱、延时(yánshí)大、频段高，这是深空探测任务(rènwù)(rènwù)(rènwù)的最大挑战。"中国电科网络通信研究院专家高延生表示，为给天问二号探测器(tàncèqì)提供遥控上注、遥测接收、高精度导航、高速数据接收等通信支撑，他们研制的喀什4x35米深空天线组阵系统、阿根廷35米深空站等国内(guónèi)外深空探测设备，将参与发射、绕飞、着陆和(hé)返回等各个阶段。针对深空测控任务时间长、工作(gōngzuò)模式复杂、可靠性要求高等特点，技术人员采用了(le)全新的层次化软件监控架构，实现了"有人值守，无人操作"的运行模式。同时，系统配备了健康管理(guǎnlǐ)设备，具备状态实时(shíshí)监测、故障诊断的能力，提高了设备的可靠性，保证任务的万无一失。"海外建探测站，好处是可以极大(jídà)增加探测器地面可视范围，但是还需考虑数据回传、远程监控等行业难题。"针对这一情况，技术人员采用最新通信加速(jiāsù)软件和"平台+插件式"软件架构，保证了遥测、数传数据的快速传输(chuánshū)，并能实现"国内登录、国内控制、自动运行"的任务方式，极大增强任务可靠性。 本次任务中，相比(xiāngbǐ)天问一号伴飞火星4个月，天问二号将伴飞小行星2016HO3约7个月。"更长的伴飞时间对测控(cèkòng)设备稳定性的要求更高，要保证能实时接收到数据，信号、指令得以向上发送、数据得以向下传输(chuánshū)。"作为佳木斯66米深空测控站的总体(zǒngtǐ)单位，中国电科10所专家卢欧欣带领团队对测控站进行了(le)研发升级(shēngjí)，全力保障探测任务完成。 "佳木斯66米深空测控站作为主力测控站点，在其他陆海测控站的(de)配合下，发挥(fāhuī)超强'听诊器''遥控器'等作用，使航天器完成调整姿态、轨道修正、点火制动等动作(dòngzuò)。"面对复杂任务需求，为进一步提高测控站通信性能，深空测控团队采用66米口径的巨型(jùxíng)抛物面天线(tiānxiàn)和多项(duōxiàng)关键技术，确保天线不仅增益高，并且指得准(zhǐdézhǔn)。同时升级基带信号处理设备，对信号进行稳定可靠的跟踪解调和高编码增益信道译码处理，达到对天问二号的"精测妙控"。 此外，本次任务操作涵盖(hángài)降落、取样、返回等环节，对地面通信系统要求更高。"当天问二号运行(yùnxíng)至任务后期，探测器距离地球很远，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(zhuólù)火星后的直接对地通信数据速率，这对地面信号接收能力提出了更高要求。"基于此，团队成员运用(yùnyòng)先进(xiānjìn)信号与信息处理技术，进行信号相位跟踪和相关解调。同时，采用不同以往任务的测距体制，能够充分利用信号功率(gōnglǜ)，降低距离捕获时间，完美契合(qìhé)本次任务需求。 这次任务将是对(duì)核心元器件的又一次能力升级。 天问二号探测器要(yào)在(zài)漫长的星际旅行中，完成复杂的探测任务，离不开中国电科提供的各种核心元器件的技术支撑。 配套的(de)数种20余只压力(yālì)传感器(chuángǎnqì)对(duì)结构细节进行(jìnxíng)全面(quánmiàn)升级，49所技术人员在满足(mǎnzú)结构合理性和力学强度前提下，进行了充分减重和接头扣槽设计，打破同类产品重量(zhòngliàng)极限，提高了传感器结构强度，实现了传感器高可靠性。43所配套的多款抗辐射高可靠厚膜电源及滤波器，实现多技术突破(tūpò)，能长期在高温、低气压、强振动等恶劣环境下正常工作。为火箭和"天问二号"探测器各功能单元提供稳定供电。配备的系列宇航用特种线缆，具有(jùyǒu)柔软性(róuruǎnxìng)好、外经小、重量轻、机械强度高、耐高低温、耐空间辐射、耐原子氧等特点，满足型号严苛复杂环境下的使用要求(yāoqiú)。面对深空极端恶劣环境，23所研制的CSPL系列电线电缆，以其优异的耐高低温和耐辐照性能，首次应用于深空探测任务。9所为天问二号配套研制的数款产品，以优良的性能，应用于探测器系统中测控(cèkòng)数传分系统，为信号的顺畅传输提供坚实支撑。