祝融火星车在火星表面工作了75个火星日，返回的图片越来越多。这段时间，很多人都很关心，4亿公里外的火星上的微弱信号是如何被接收到的？祝融火星车拍摄的照片如何呈现？
70米天线：天问一号接收数据的关键设备
如何实现4亿公里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，火星车发出的无线电波在4亿公里后会非常微弱，然后传输到地球。再加上宇宙中的噪音，很容易传递信号。湮。通过增大地面接收天线的直径，即接收面积，是提高信号强度的基本途径。
中国第一个火星探测任务项目副总设计师李春来：我们知道，火星最远距离地球4亿公里，是月球的1000倍。我们普通的小天线已经遥不可及，灵敏度不够。. 所以我们需要更大的天线来接收远距离传回的非常微弱的信号。
经过科研人员的科学分析计算和专家的反复论证，需要建造一个70米的高性能数据接收天线，才能完成第一次火星探测的数据接收任务。
央视记者李宁：我们来到中科院国家天文台武清站，隔着栅栏就能看到这个直径70米、亚洲最大的单口径全活动天线。它是接收天问一号探测任务科学数据的最关键设备。
这个直径70米的天线是轮轨抛物面反射天线，全向可旋转望远镜，高72米，总重约2700吨。在钢筋混凝土基础上，以中心天线支点为中心，可以水平和垂直两个方向旋转，实现对观测目标的精确跟踪。
中国第一个火星探测任务项目副总设计师李春来：天线可倾斜90度，方位角可360度旋转。火星和我们之间的距离和我们的方位角在不断变化。如果您的天线不移动，您将无法接收信号。
在我国第一次火星探测任务中，除了新建的70米天线外，我国还使用了较早建造的两根40米天线和一根50米天线，共同完成了火星数据接收任务。
中国第一次火星探测任务工程副总设计师李春来：现在我们把4根天线组合起来，可以采集（相当于）直径103米的区域，其信噪比会越来越高，越来越弱我们也可以收集信号。
双曲面结构天线的强大“心脏”
由于火星距离地球较远，火星车发出的信号在返回过程中会随着距离的增加而衰减。为了捕捉这些珍贵而微弱的信号，研究团队采用了大口径双曲面天线来接收数据，既保证了能够接收到足够的信号量，又保证了传输数据的准确性。
从火星车发回数据相当于在火星车上用激光笔指向地球。为了捕捉探测数据的信号，70米天线采用抛物面结构，由主反射器和副反射器组成。无线电波经主副反射器反射，最后集中到称为馈源的接收设备上中国接收到外太空信号，提高了天线效率和抗干扰能力。
央视记者李宁：现在我们已经到了亚洲最大的单孔径全移动天线的反射面。祝融火星车登陆火星后，所有数据都将通过天问一号轨道器传输到主反射器。主反射面进行第二次反射，该第二次反射被反射到副反射面。最后，它通过副反射器被发射到下面的馈源。
中国第一个火星探测任务项目副总设计师李春来：信号的强弱与距离的平方成反比，所以越远衰减越多，在我们的地方。只需使用双曲面再次聚焦即可。直径70米的信号经过两次反射后，进入馈源，收集成小束，然后变成电信号，可以在电缆中传输。
馈源也称为天线的心脏，可以提高天线的工作效率。70米高性能数据接收天线，大、中、小三馈源，保证火星数据接收更准确。
中国首次火星探测任务地面应用系统副总设计师 苏岩：是连接电磁波和电信号的重要连接部件。经主反射面反射后，二次反射面反射两次，最后被馈源收集，将空间中的电磁波转化为电信号。
接收火星数据并快速发回北京中心处理
70米天线接收到数据后怎么办？我们看到的祝融拍摄的火星照片是如何从数据变成图片的？
我国首次火星探测任务地面应用系统副总设计师苏艳：武清地面站是天问一号数据接收最重要的地面站之一。我们收到的天问一号探测器发出的电磁波在地面站解码，然后通过专用光纤线路发送到天文台总部。
天线接收到从火星获取的信息后，会通过地面站的高速终端设备对接收到的信号进行处理，并迅速传回北京总部。
中国第一个火星探测任务项目副总设计师李春来：通过光纤直接发送到北京总部，总部将这些数据处理成图片。
记者：整个过程中，光端机收到回北京总部需要多长时间？
中国第一个火星探测任务项目副总设计师李春来：自动化处理速度很快，几分钟就能完成。
央视记者崔霞：这是位于北京国家天文台的天问一号任务地面应用系统运行控制与科学运行中心。火星上的祝融探测器拍摄的照片，通过数据传输被70米天线接收，最后所有的数据都需要在这里采集。
你看到的图片是祝融号的导航相机拍摄的火星表面全景。
中国首次火星探测任务地面应用系统总设计师刘建军：祝融首先在着陆器平台上进行了360度全景拍摄，共拍摄了24张照片。然后在武清站70米天线可见时将其发射回地面。
有一个像快递员一样的外箱。在（武清）地面站，需要打开外包装盒，即可获取影像数据，然后去总部处理数据形成图片。
据刘建军介绍，照片生成后，还需要进行色彩校正，使其符合人类视觉体验，从而更真实地呈现祝融火星车拍摄的火星表面效果。
70米天线为深空探索奠定坚实基础
火星探测任务正式拉开了我国深空探测的序幕。按照计划，未来我国还将探测土星、木星等小行星，70米天线作为我国深空探测的主要设备，还将承担数据接收等多项重要任务。
70米天线的建造，相当于在火星和地面之间架起了一座信息传输的桥梁。
中国第一个火星探测任务项目副总设计师李春来：如果没有70米天线，数据传输码率会下降三四倍。例如，我们现在可以上传 4 张图片。如果没有这样的天线，我们可能只上传一张图片，数据会非常少。尽管在火星上拍了很多照片，得到了很多数据中国接收到外太空信号，但我们无法取回。
因此，信息链路的宽度和能力是一个非常重要的指标，它也可以让我们的科学检测更舒服，获得更多的数据。
除了火星探测任务，我国还计划在“十四五”期间开展木星探测和行星际过境探测。与火星相比，木星离地球更远。作为我国深空探测的主力军，70米天线也将发挥重要作用。
中国第一个火星探测任务项目副总设计师李春来：这个天线应该说是行星探测和深空探测的基础设施。就像风筝一样，当你没有绳子飞走时，风筝是无法控制的。只有（有）这么大的天线，探测器才能走得更远。现在至少有木星的距离，我们都可以接收到它的信号。木星距离我们大约 10 亿公里。
