我們都知道，自古以來人類都離不開信息的傳遞。然而由于古代生産力不發達，所掌握的科技水平非常低，為了加強對邊關的管理和國内信息的傳遞，古人想到了建造烽火台、利用馬匹等這些最原始的辦法，通過點燃狼煙和八百裡傳書等方式傳遞信息。

随着科學技術的發展，到了1837年，艾爾菲德·維爾、摩爾斯發明了一種早期的數字化通信形式——摩爾斯電碼，随後又出現了電話通訊，直到現在5G時代的萬物互聯互通，可以說信息傳遞的發展，極大地推動了人類文明的車輪滾滾向前。

而且也正是通訊技術的不斷變革，人類才有機會向浩瀚的星辰大海進發，去探索更廣闊的地方。例如1977年9月5日美國發射的旅行者一号，如今已經過去了快44年，成為距今離地球最遠的人造天體。

盡管旅行者一号已經抵達太陽系最外層邊界，距離地球超過220億公裡，但仍有足夠的能量支持星際飛行，并且可以與地球保持通訊，隻不過通訊信号回傳單程需要約20.37小時，簡單地說地面指令發出之後再收到回傳基本上要2天。

但受各種宇宙環境的影響，無論是地面還是人造天體發出的信号會随着距離的增加而大幅衰減，此時接收器收到的時候已經非常微弱了，但是要想保證信号的正常傳遞，通訊技術功不可沒。

以我國自主研發的天問一号火星探測器為例，如今探測器已經被火星引力捕獲，并進入環火軌道繞火星飛行，大約三個月後着陸火星，并完成“繞”、“落”、“巡”，這其中同樣離不開先進的通訊技術。那麼問題來了，天問一号距離地球那麼遠，它是如何與它地面保持通訊的呢？

衆所周知，火星是太陽系内距離太陽由近到遠的第四顆行星，與太陽平均距離為1.52AU（1天文單位=149597870700米），而作為地球的“近鄰”之一，火星與地球的距離大約在55000000千米~400000000千米（5500萬~4億公裡），如此遙遠的距離，即便是利用人類已經掌握的最快通訊信号電磁波進行傳輸，按照最遠距離計算從發出信号到被接收單邊也需要超過22分鐘。

實際上，截止到2月10日被火星引力捕獲時，經過長達近半年多的飛行，天問一号已累計飛行超過4.75億公裡，距離地球約1.93億公裡，但這個距離信号傳遞仍然是個大問題。

并且随着天問一号與地球之間距離的增加，兩地之間的信号也會減弱，與此同時地球和火星都在自傳，而且月球在圍繞地球轉，火衛一、火衛二在圍繞火星轉，這些巨大的天體有時也會遮擋信号，存在通訊“盲區”，從而嚴重影響地球與探測器之間的信号傳遞。

為了解決如此遠距離的通訊問題，科學家們為天問一号量身打造了一整套通訊重器，那就是深空測控網。

根據專家的介紹，這套深空測控網由深空任務飛行控制中心、地面的深空測控站、航空器上的測控分系統以及通信網構成，其中大功率發射機、大口徑抛物面天線、極高靈敏度的接收系統、信号處理系統等都是深空測控網必不可少的标配。

但是由于地火距離相距遙遠，以至于火星探測器的有效載荷有限，能夠攜帶的通訊天線尺寸也受限，這就導緻地面與探測器之間本就受太空環境影響的通訊信号産生嚴重的衰減。為了解決這一問題，以便接受極其微弱的信号，科學家想到了通過建造大口徑的天線來實現，并且作為深空通訊的核心之一，尺寸越大的天線，信号發射強度和接收靈敏度往往會更大。

目前，我國已在黑龍江省佳木斯、新疆維吾爾自治區喀什以及相隔萬裡重洋的南美洲阿根廷分别建造了大口徑深空通訊天線的深空站，這三個深空站協同運行，為天問一号提供通訊支持。

同時，為了确保通訊的萬無一失，我國還在天津市武清區建造了一個直徑為70米的全可動單口徑天線，這是迄今為止亞洲同類型天線中口徑最大的，除此之外科學家還引入了信号相加合成技術，也就是将武清70米全可動單口徑天線與建在北京密雲的50米口徑天線、40米口徑天線及建在雲南昆明的40米口徑天線組成天線矩陣，形成一個綜合性能相當于100米口徑的天線，從而極大地提高地面接收微弱信号的能力。

而這一項“疊加”技術在2019年4月份的時候，也就是人類首次觀測到的M87超大質量黑洞發布會上科學家也曾介紹過。由于M87星系黑洞離太陽系約5500萬光年，體積也是太陽系的中心恒星太陽的680萬倍，而地球上單個射電望遠鏡無法進行觀測，當時天文科學就聯合了世界上十幾個射電望遠鏡組成射電望遠鏡矩陣，從而形成一個口徑超過地球直徑大小的虛拟射電望遠鏡。

據了解，在這個巨大的虛拟射電望遠鏡協同運作的過程中，所觀測的數據相當于歐洲粒子對撞機一年産生的數據量，因此這個原本在兩年前就觀測到的“黑洞”，要經過将近兩年的“沖洗”才最終與世人見面。

目前，美國的毅力号火星探測器已在火星成功着陸，它将在這顆紅色星球上開啟生命探索之旅。而我的天問一号也在按原定計劃實施“繞”、“着”、“巡”的火星探測任務，我們期待它通過深空測控網傳回更多有關這顆紅色星球更多的消息。

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