牧夫天文|一个研究生的火星任务日记（四）——其实一切都还只是刚刚开始
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一个研究生的火星任务日记（四）
【牧夫天文|一个研究生的火星任务日记（四）——其实一切都还只是刚刚开始】——其实一切都还只是刚刚开始
原作：徐鹏晖
编排：王璞
后台：库特莉亚夫卡李子琦
一个火星任务的设计内容当然不仅仅只包括轨道设计、载荷设计、航天器设计这几方面 ， 还有运载系统、发射场系统、测控系统与应用系统 。 对于这些系统来说 ， 火星任务能够选择的方案相对确定 ， 因为我国经过几十年的基础设施建设和技术储备以后 ， 这些系统相对比较成熟 。
首先是运载系统 。 对于火星任务来说可选的运载火箭基本只有长征五号系列 。 从运力上来说 ， 目前我国只有长征五号系列的火箭可以将吨级干重的航天器送去火星 ， 如果使用长三乙 ， 则航天器干重将会大大缩水 ， 完全无法满足如此多的载荷一起前往火星进行探测的需求 。 另外还有整流罩尺寸的限制 ， 长三和长二系列一般是在西昌和酒泉发射 ， 火箭进场时是通过铁路转运的 ， 而我国铁路标准轨距是1435mm ， 由此限制了火箭单级和整流罩的最大直径 。 但长五是通过海运转运到发射场的 ， 因此可以把箭体做大 ， 整流罩外径也达到了此前没有的5m ， 可以容纳大型组合体航天器 。 所以我们没有悬念地选了长五基本型作为运载火箭 。
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长征五号遥四火箭
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其次是发射场系统 。 众所周知我国目前有四个发射场 ， 分别是酒泉卫星发射中心(JSLC)、西昌卫星发射中心(XSLC)、太原卫星发射中心(TSLC)和文昌卫星发射中心(WSLC) 。 JSLC以往一般承担载人航天相关任务的发射 ， XSLC则一般负责月球探测和中高轨的发射任务 ， 太阳同步轨道任务一般在TSLC发射 ， 而WSLC作为新建的发射场 ， 具有纬度低、靠海等优势 ， 同时由于前面提到的火箭转运方面的原因 ， WSLC成了我们目前唯一的选择 。
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图一：酒泉卫星发射中心 ， 图二：西昌卫星发射中心 ， 图三：太原卫星发射中心 ， 图四：文昌卫星发射中心
图片源自网络
此外还值得一提的有测控系统 ， 经过多年建设 ， 我国目前已经在地球上的多个地点建立了多功能一体化的深空测控台站 ， 组成了深空测控网 。 我们在设计的时候选择了佳木斯站、喀什站和内乌肯站作为参考 ， 虽然老师给我们的设计原则是如果可以满足数据接受要求的话能少用站点就少用 ， 因为多一个站点就会给项目增加不少支出 ， 但是最终的结果仍然是一个都不能少 ， 也可见火星任务数据传输之紧张 。 （后日谈：天问一号在这方面实际上是寻求了一定程度的国际合作的 ， 比如欧空局将利用法属圭亚那地面站进行跟踪 ， 同时利用澳大利亚和西班牙的站点帮助进行8次通讯连接）
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