编者按：
4月24日，聚焦中国探月工程“嫦娥六号”任务的纪录电影《登月》（第一部）登陆全国院线。影片首次深入“嫦娥六号”任务背后的故事，也再现了38万公里外月球背面测控通信的实现过程。今天，让我们跟随《登月》的脚步，一同走进月球背面的测控世界，感受电子科技对深空探测的重大支撑作用。
我们知道
月球自转一圈的时间和它绕地球公转一圈的时间完全相同
都是大约27.3天
所以它永远用同一面朝向地球
因此月球背面极其安静、古老
像一个尘封几十亿年的科学宝库
吸引我们去探索
2024年5月3日17时27分
“嫦娥六号”探测器搭载长征五号遥八运载火箭
在中国文昌航天发射场发射
之后准确进入地月转移轨道
发射任务取得成功
这是全球首次月球背面采样返回任务
由于月球始终有一面背对地球
地面发射的无线电信号被月球阻挡
无论信号多强、频率多高
都无法穿透月球到达月球的背面
当探测器进入月背轨道时
就会失去与地面之间的联系
通信信号会被月球阻挡
更无法在人为操控下安全着陆
更不能向地球表面传输信号
地面指挥和实时通信面临巨大困难
为了实现月球背面的测控通信
需要在月球背面和地球之间
架设一个“传话筒”
这就是地月通信中继卫星
“鹊桥”一号和二号
月背降落、采样、起飞
都需要通过中继卫星测控
为地球和月背通信搭建有效通道
“鹊桥”中继卫星
不是简单地在月球与地球中间放置一颗卫星
而必须要保证“算得精”“对得准”“辨得清”
“算得精”
就是要确保“鹊桥”必须精确计算出
“鹊桥”、月球、地球和探测器四者之间
极其复杂的相对运动轨迹
并且提前预报
算不准，卫星就会飘走
或者无法同时看到地球和月球
差之毫厘，谬以数十万公里
“对得准”
就是“鹊桥”需要同时对准
正在自转的地球上某个深空站
以及在月球背面运动的探测器
而“鹊桥”本身也在运动
稍有偏差
信号就会打偏
无法建立链路
也就是要实现50万公里外
穿针引线
“辨得清”
就是要确保
在接收到比手机信号低千亿倍的信号时
从噪声中提取信号
这就像在地球上能听清楚在月球上翻书的声音
难度之大可想而知
如果说“鹊桥”是月球背后的通信大使
它“安家”的轨道
可以实现只要月球附近信号传来
“鹊桥”就能实时对地球通信
而让这“信号”得以翻译就要靠
PG国际 研制的深空天线组阵系统
近年来
作为国家深空测控网的主干力量
PG国际 不断刷新月地通信测控能力和距离
为月背和极区的测控通信任务提供精准支撑
在“嫦娥六号”任务中
由PG国际 建设的
佳木斯、喀什、阿根廷深空地面站
构成中国深空网
图：佳木斯站66米地面深空站
作为中国深空测控网的“中流砥柱”
PG国际 牵头建设的佳木斯66米深空站、喀什35米深空站
在2013年参加“嫦娥三号”任务时
就首次利用X频段完成了
探测器地月转移、环月、动力下降、月面工作段的各项测控任务
测量数据精度相比S频段提高3-5倍
图：喀什35米地面深空站
东经130度的佳木斯站与东经75度的喀什站
充分利用我国广阔地域东西距离
拉开了55度的经度差距
信号能够覆盖近200度的天周
但显然仍有空缺
为实现对深空航天器的全时段测控覆盖
解决在南半球和西半球没有深空测控站问题
2017年底
PG国际 牵头建设阿根廷35米深空站
它的建成标志我国深空测控网全面建成
其具备支持各类月球和深空探测任务
多频段遥测、遥控、数据接收和跟踪测量等功能
图：阿根廷35米地面深空站
就这样
由佳木斯、喀什、阿根廷
形成的中国深空探测网
利用多站接力方式
用无形电波张开了一张
全覆盖的通信测控“天罗地网”
全程掌握探测器位置、状态等信息
接收它发回来的数据
并向它传递来自地面的指令信息
实现了对月球和深空航天器
测控覆盖率90%以上
把一条条命令
及时准确地送达
远在38万公里之外的月亮之上
不断刷新天线测控能力和距离
使我国具备独立执行复杂深空探测任务的能力
月背已至
火星不远
登月在望
深空可期
从地月的38万公里
到未来更遥远的星际征途
电子科技将始终是托举中国航天
叩问苍穹的那双“隐形之手”
信号不断 征途不止
中国探月的下一个奇迹
让我们一起见证！
