编者按：

　　2021年5月15日，“天问一号”火星探测器搭载的“祝融号”火星车成功着陆火星！这是我国星际探测取得的重要进步。

　　从2020年7月23日“天问一号”成功发射到2021年2月进入火星轨道，7个月的漫漫星际旅行，4亿公里的长途跋涉，终于完成了与火星的第一次亲密接触。接下来，“祝融号”还将陆续为我们传递更多惊喜。

　　地球到火星的最远距离是4亿公里，是到月球距离的1000多倍，“天问一号”是怎样在这么遥远的距离完成抵达火星任务，“祝融号”又是如何在火星上将所见所闻传递给地球上的科学家的呢？是什么让这些来自超远距离外的信息能够被清楚接收的呢？就让“超级顺风耳”--今天的主人翁低温接收机，来为大家答疑解惑吧！

　　低温接收机，是超导滤波器、低温低噪声放大器等一系列低温电子器件和低温制冷机、真空部件、控制系统等组成的微弱信号接受系统。它的主要器件要被冷却到-253℃的极低温度下来有效降低接收系统噪声，从而接收到遥远距离外探测器发出的微弱信号。它是火星探测器发出的信号能够被清晰捕捉的关键。为了火星探测的成功，55台由中国电科16所研制生产的“超级顺风耳”正在地球表面的7个测控站点“忘我工作”。继听过38万公里外的“月球之声”后，这一次顺风耳将大步向前，去捕捉4亿公里的“火星声音”。下面就跟着小编去探一探这些超级厉害的“超级顺风耳”吧！

　　特种低温接收机-探火路上的贴心小帮手

　　“天问一号” 在7个月的旅程中，需要历经4次轨道中途修正与1次深空机动修正才能实现变轨进入火星轨道，到达火星后将进行“绕落巡”三大任务。这每一个过程都是一道险关，都需要地面保持对火箭和探测器的时刻关注，这里就需要请出我们的“超级顺风耳”啦，地面与火箭和探测器保持通讯，主要可以分为三大类：跟踪火箭、环绕器和探测器的位置和速度；向探测器发送指令；接收探测器传回的探测数据。他的全程贴心陪伴，让每一次变轨、“绕落巡”任务都变得更有底气。

　　在北京、上海、昆明和乌鲁木齐四个测轨站，相当于一台口径为3000公里的巨型虚拟射电望远镜，能够清晰地捕捉“天问一号”及它的前进路线。在佳木斯、喀什和阿根廷站点，低温接收机将参与探测器飞行控制和测控通信，陪伴火星探测器完成它的全部工作任务。在北京和昆明观测站的X波段低温接收机，可以接收来自火星探测器的各类数据，到时，能否一睹火星表面图像，就要看他的表现啦。

　　挑战“超级灵敏度”—4亿公里外的讯息传递

　　火星最远时距离地球4亿公里，信号从火星探测器中发射到接收，这一来一回就要跑44分钟。从这个角度来说，月球简直可以说是“近在咫尺”，火星就是“远在天涯”了。

　　距离越远，不仅信号传输的时间会越长，更重要的是信号衰减也越剧烈。相比于月球，火星的遥远距离为地球与探测器之间的通讯带来了更大的挑战，也是对低温接收机提出了严苛的要求。

　　为了弥补深空测控通信巨大的信号空间衰减，16所研制的特种低温接收机通过深低温制冷的方式，使得核心微波接收链路工作在20K以下温区，也就是-253℃以下，有效降低电子器件的热噪声贡献，获得非常优异的噪声指标，量级式提升接收系统的灵敏度。使得接收到的信号在放大、变频等操作之后可以几乎无失真地送入后端处理机。

　　“探月”vs “探火”，技术PK谁更强？

　　“探火”比起“探月”，1000倍的距离要求显然使得各项技术难度大幅提高。相比起探月工程的低温接收机，应用于“探火”的低温接收机那可以说是“升级换代”、“改头换面”，优点多多啦，像具备超低噪声、超低温度、超高可靠性等等，简单说就是优秀！

　　“探火工程”中的低温接收机采用了一体化制冷方案和超大口径真空窗口匹配技术，使得系统总体噪声指标改善达到35%以上，X波段噪声贡献小于1K，Ka波段噪声贡献小于3K。-253℃以下的超低工作温度，则是通过双层隔热组件和双冷头制冷技术实现的。自主研发的低温放大器芯片突破了多项难题，有效解决了制约可靠性的根本问题。

　　“超级顺风耳”今天小编就带你们了解到这里，让我们期待不久的将来，他所带来的关于火星更多的“未知”惊喜。来自4亿公里外的“火星信息”，你做好收看收听的准备了嘛？