祝融号|4亿公里外的火星信号如何接收？祝融号拍摄的图片如何呈现？
祝融号火星车已在火星表面工作75个火星日 ， 它回传的图片也越来越多 。这段时间很多人都非常关心 ， 远在4亿公里之外火星上的微弱信号是如何接收的？祝融号火星车在火星拍摄的图片又是如何呈现的呢？
70米天线：天问一号接收数据的关键设备
如何实现来自4亿公里之外微弱信号的数据接收 ， 是我国首次火星探测任务面临的巨大挑战 。根据无线电传输理论 ， 由于信号的强度与距离的平方成反比 ， 从火星探测器上发出的电波经过4亿公里再传到地球后会十分微弱 ， 再加上宇宙中的噪声 ， 很容易把传输信号淹没掉 。而通过增大地面接收天线的口径 ， 也就是接收面积 ， 是提高信号强度的基本途径 。
中国首次火星探测任务工程副总设计师李春来：我们知道火星离地球的距离最远的时候有4亿公里 ， 比月球要远1000倍 ， 我们一般的小的天线就已经接触不到了 ， 灵敏度不够 。所以我们需要一个更大的天线 ， 才能把这个很远距离传回来的很微弱的信号接收到 。
通过科研人员的科学分析与计算、专家的反复论证 ， 需要新建一座70米高性能数据接收天线 ， 来完成这个首次火星探测的数据接收任务 。
总台央视采访人员李宁：我们来到了中国科学院国家天文台武清站 ， 隔着围墙就可以看到这个直径70米、全亚洲最大的单口径全可动天线 。它就是天问一号探测任务科学数据接收最关键的设备 。
这台直径为70米的天线为轮轨式抛物面反射镜天线 ， 是一台全方位可转动的望远镜 ， 高72米 ， 总重约2700吨 。在钢筋混凝土地基上 ， 以中央的天线枢轴为中心 ， 它可以在水平和俯仰两个方向转动 ， 以实现对观测目标的精确跟踪 。
中国首次火星探测任务工程副总设计师李春来：天线可以俯仰90度 ， 方位可以360度随便转 。火星和我们的距离、和我们的方位角是一直在变化的 ， 如果你天线不动的话 ， 你就接收不到信号了 。
在我国首次火星探测任务中 ， 除了这台新建的70米天线 ， 我国还利用了早期建设的两台40米天线和一台50米天线 ， 共同配合来完成火星数据的接收任务 。
中国首次火星探测任务工程副总设计师李春来：现在我们把4个天线合起来后 ， 我们能收集（相当于）103米直径面积的信号 ， 它的信噪比就会更高 ， 更微弱的信号我们也能收集到 。
双曲面结构天线 强大的“心脏”
由于火星距离地球较远 ， 火星探测器上发出的信号在回传过程中 ， 会随着距离的变大而衰减 。为了捕捉到这些珍贵而又微弱的信号 ， 研制团队采用了大口径双曲面天线来接收数据 ， 既保证能够接收到足够的信号量 ， 同时也保证了传输数据的准确性 。
从火星探测器上回传数据 ， 就相当于在探测器上用一支激光笔照向地球 。为了捕捉到探测数据的信号 ， 70米天线采用了抛物面结构 ， 由主反射面和副反射面组成 ， 无线电波经过主、副反射面反射 ， 最后聚焦于被称为馈源的接收装置 ， 提高了天线效率和抗干扰能力 。
总台央视采访人员李宁：我们现在就来到了亚洲最大的单口径全可动天线的反射面 。祝融号火星车在登陆火星之后 ， 所有的数据会通过天问一号的环绕器发射到主反射面 。主反射面进行第二次反射 ， 反射到副反射面 。最后通过副反射面发射到下面的馈源 。
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