嫦娥4號背後的千億天網！10億公里穿針引線，6大海外站點亮相

經過110小時地月轉移軌道飛行，嫦娥4號探測器終於抵達月球，並成功減速剎車進入環月軌道，十幾天後它將與鵲橋中繼衛星攜手完成人類航天器首次登陸月球背面的壯舉。當我們欣賞嫦娥4號高光時刻的同時，更應該知曉在它背後還有一張覆蓋全球的天網，而能獨立完成這張天網的國家只有兩個，我們就是其中之一。

嫦娥4號將於2019年年初擇機登月

這張天網就是我國布局全球的航天器深空測控網，眾所周知地月平均距離是38萬公里，實施小行星探測更需要數百萬公里測控距離，而探測火星則需要4億公里級測控能力。過去我們常說火箭運力有多大航天舞台就有多大，實際上還應該加上一句測控距離有多遠航天器才能走多遠。

太原衛星發射中心測控系統

隨著載人航天與嫦娥探月兩大工程歷練，我國已經建成布局全球僅次於美國的航天測控網。這張天網總共分為三層：

第一層是原有服務近地軌道航天器發射的S頻段統一測控系統，主要以西安航天控制中心為主，加上9個地面測控站及若干機動測控站點，還有兩艘遠望測量船共同構成，測控距離8萬公里以內。以往神舟飛船發射時各測控站點報告的「USB雷達跟蹤正常」就是它在發揮作用，該測控網未來將繼續在運載火箭發射段提供測控服務。

長征3號乙運載火箭發射

第二層是為了服務嫦娥探月二期工程的深空測控站建設，由於嫦娥3號探月器需要更精確的月球軌道控制能力，原有USB雷達測控系統即使技術挖潛也無法滿足需求，獨立自主建設具有世界先進水平的深空測控系統已經是箭在弦上。

為了著眼長遠服務嫦娥探月以及火星探測，國家在疆域東端佳木斯投資興建了全亞洲測控口徑最大的64米測控天線，其測控距離達到了4億公里，日前嫦娥4號點火制動進入環月軌道就是由佳木斯站發送指令完成。

64米測控天線

深空測控站點最好以120度經度分布為最佳，因此我們又在疆域西端的喀什擴建了3座35米射電望遠鏡組成的深空測控陣列，國內兩大深空站綜合技術性能與美國NASA、歐空局處於同一水平。

喀什深空測控站

為了彌補測控盲區我們又與阿根廷達成西半球建站協議，在該國烏肯省薩帕拉興建了第三座深空測控站，該站點以35米射電望遠鏡為主，可以服務嫦娥5號採樣返回器為開端的探月三期工程。

在建成三大深空站點的基礎上，我們又分別在納米比亞建設18米S/X雙頻段測控站、巴基斯坦卡拉奇建站布置寬波束引導設備、在肯亞馬林迪建站，並配合在青藏高原及印度洋的遠望測量船形成接力式測控網路，以此服務嫦娥5號採樣返回器的安全返回地球任務。未來這些站點也將繼續服務載人登月、月面建站等一系列重大深空探測工程。

大口徑射電望遠鏡

通過深空測控網及原有測控系統的升級挖潛，中國航天測控距離達到了億級公里水平，但著眼兩年後實施的火星探測以及未來十年將要實施的行星際深空探測活動，還需要第三層測控網路的聯網並機運行。

第三層就是國內已經建成的VLBI天文觀測網，該網路目前有4大站點，分別布置在上海、烏魯木齊、昆明、密雲，這是利用現有天文觀測系統大口徑射電望遠鏡聯網測量，可以達到一部3000公里口徑射電望遠鏡的觀測效果，在嫦娥二號任務中該技術已經得到實際應用，這是基於甚長基線干涉測量法通過多部大型射電望遠鏡聯網測量對航天器進行精確定位。

大型射電望遠鏡陣列

四大站點中當屬上海佘山65米口徑射電望遠鏡功能最為突出，該望遠鏡是亞洲最大國內領先的大型射電望遠鏡，總體性能位列全球第四。該望遠鏡已經參加了嫦娥2號飛掠小行星探測、嫦娥5號T1試驗器定軌測量、嫦娥3號月球軟著陸等一系列重大深空航天任務。

隨著貴州FAST天眼500米口徑全球最大單體射電望遠鏡的投入使用，我國的VLBI天文觀測網得到了進一步夯實，要知道在FAST天眼任務應用清單中排列第一的就是航天器深空測控。

FAST天眼

這三層測控網從地理看布局全球，除了國內站點我們還在全球範圍內布局，主要國家有：阿根廷、肯亞、巴基斯坦、澳大利亞、納米比亞、智利。從測控距離來看我們事實上已經擁有10億公里及更遠深空的測控能力，可以執行針對火星、木星、天王星，乃至飛出太陽系等一系列重大深空探測任務。

20個月後中國航天器將向火星進發

獨立完成這樣一個龐大測控系統建設絕不是一般國家可以做到，粗略估算打造這樣一個功能多樣、測控距離銜接，且布局全球的測控網路總投資至少是千億級預算規模，所以說航天考驗的不僅僅是技術，更多情況下國力才是最終的決定性因素。

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