副总师：早期实验所有人都紧张 军令状都不敢立

嫦娥一号工程地面应用系统副总设计师张洪波

嫦娥一号工程地面应用系统副主任设计师王晓倩

　　主持人：各位网友大家上午好，欢迎点击搜狐直播间，欢迎各位网友继续关注我们的嫦娥工程系列访谈。11月27号上午九点首幅月图的正式公布宣布了嫦娥工程的成功，那么在这张图传回的时候所有的网友还有所有的观众们他们的注意力都在这张漂亮的月亮图象上面，但是却很少有人知道这张图是怎么传回来的，它在传的过程当中有什么困难。

　　主持人：今天我们请到嫦娥一号工程地面应用系统副总设计师张洪波老师，嫦娥一号工程地面应用系统副主任设计师王晓倩老师来到现场，请两位跟网友打一下招呼。

　　张洪波：非常高兴搜狐给我们这个机会跟大家见面，我是搜狐的忠实网友，一直在关注搜狐。

　　王晓倩：大家好，我是王晓倩，非常高兴到这里跟大家介绍一些地面应用系统的情况。

　　主持人：还有我们的老朋友也是我们的合作伙伴搜狐科学频道的主持人史少晨，史少晨你好。

　　史少晨：搜狐网友大家好！

　　主持人：在节目开始两位能不能向我们的网友介绍一下地面应用系统是什么样的系统？

　　张洪波：嫦娥工程分为五大系统，其中火箭卫星、发射场、测控，我们属于地面系统，地面系统本身分为五个分系统，有负责运行管理的运行管理分系统，还有数据接收分系统，还有数据预处理数据管理分系统还有科学管理分系统。今天主要跟大家介绍的是数据接收数据管理的分系统，就是刚刚提到的卫星信号是怎么传回地面的。

　　张洪波：我非常愿意跟网友们交流。我是从事嫦娥工程数据接收任务的人员，主要负责嫦娥工程地面国内最大的地面战，王晓倩做数据管理通讯的。

　　主持人：在最开始网友很想再重温昨天的那幅图，能否请两位介绍一下？

　　王晓倩：昨天上午发布的中国首次从月球发回的图象，宽280公里，长460公里，这个图象上能够看到四个被命名的月球坑，右下角的叫做吉尔坑，直径是38公里，右上角的坑探诺坑，直径36公里，左上角的坦克布兰克坑直径38公里，右下角的坑叫做霍尔木赫兹坑，覆盖的区域基本是月球的高地区域。在这个图的上部分可以看到有一些阴影部分，属于玄武岩。图象的分辨率是120米。

　　张洪波：实际撞击坑有三种，碗状坑、中间隆起坑……，这是属于月球的地貌。从前苏联和美国已经对月球做了一些比较大的坑的命名。

　　史少晨：我看报道说我们拍的这些照片都是用扫描一条一条拼接而成，这个是怎么样实现的？

　　张洪波：要做三维立体图应该是有三个镜头分为不同角度，我们这次由于重量限制没有采用三个镜头采取三线阵的结构，前视、中视、后视扫描角度不一样，类似于我们的扫描仪一条线一条线扫描，不同角度扫描。

　　史少晨：有些网友有疑问，为什么公布的首张月球图片选择月球的高度？

　　张洪波：这是第一张图。相机打开的时间是11月20号下午6：04左右。

　　主持人：这张图传回来在我们想象当中应该是很容易的事情，实际上那么远的距离想把图顺利传回来很难，能不能解释一下这个图到底是怎么传回来的？

　　张洪波：实际上在地面通讯当然大家很熟悉了，尤其是深空通讯有很多问题，比如卫星发射功率不可能做得很大，因为体积限制，发射功率比较小。再加上距离非常遥远，空间损耗信号的传输很大，带到大气层会有散射，星地链路之间信号传输的质量会影响。

　　主持人：刚才您提到一个新的名词星地链路。

　　张洪波：总卫星发射到地面接收，中间的过程叫做星地链路。刚才讲了空间损耗，由于卫星在太空中飞姿态控制要求非常严格，如果卫星天线指不到地球或者我们地面的天线不能精确指相位型，都会造成我们信号的衰竭，这样就影响信号的质量。

　　主持人：怎么准确保证这个过程？

　　张洪波：这次卫星是三轴定向，定向地球，定向月球，定向太阳，通过星灵感器保证三轴稳定，这样可以保证卫星的定向天线准确指向地球。另外我们做地面数据接收的时候保证地面天线准确瞄准卫星，地面天线当然可以通过很多方式进行修正和校正，我们可以通过自然天体去找准确修正天线的指向，从而保证我们能够瞄准目标。

　　张洪波：所有的工作都是在一个大系统下完成的，包括信号什么时候发出去我们什么时候接都有详细的计划，我们按照这个计划完成工作。如果说我们的地面和星上不同步就会造成数据丢失。目前国内能够完成嫦娥一号数据接收的地面站只有两个，有些网友可能也知道，一个是中国科学天文台的射电望远镜，一个在北京的密云县不老屯，这个是我们目前国内望远镜口径最大的天文望远镜，口径达到直径50米，高度是56米，总重量达到680吨，它的接收目前是国内最强大的。

　　张洪波：另外一个也是国家天文台的在云南省昆明市的凤凰山，口径是40米。我们这次用的是两个天线，因为月亮升起落下如果太低北京可能看不到，如果说太低的话地面太大影响我们的数据质量影响观测，希望这两个天线在共事的情况下发射出去接收数据。

　　主持人：除了成像还有什么数据传回来？

　　张洪波：这只是科学应用的一部分，嫦娥工程绕月探测仪器工程有四个重要的科学目标。一个是地月环境，第二个是月球的三维影像，第三个是月亮的成份分布，第四个是月亮的厚度和结构。这个是第二个科学目标三维影像，这个是纯结构的平面图，没有经过处理，处理之后会形成全月球三维图象。

　　主持人：很多网友说到什么时候能看到立体的图象，感到这个东西是活动的感觉。

　　王晓倩：按照我的理解，卫星要环绕月球CCD相机的拍摄点要覆盖全月球，覆盖全月面，这个过程大概要到明年中旬。CCD拍摄下来之后还要经过地面运行系统数据预处理，这些工作也是非常大量的，所以要到明年中旬。

　　主持人：数据处理这块工作需要处理什么东西？怎么处理？

　　张洪波：刚才讲到中间损耗，曾经有们问晓倩，为什么收音机收不到卫星语音信号，你能否解释一下？

    王晓倩：我们平时的收音机不能直接接收天线的下行语音数据，首先因为收音机接收信号的频率和卫星下行数据的频率是不一样的，卫星的信号是高频射线信号，收音机一般调频大概是在80—100多的范围内，收音机不能接收到卫星上下行的频率。即便频率一样，由于卫星传到地面的信号已经经过38万公里的空间损耗，信号是非常弱的，我们普通的收音机天线接受度非常低，所以收音机根本不可能收到卫星下行的语音数据。

　　张洪波：空间损耗有一个公式，跟距离的平方成正比，跟信号的波长成反比。假设我们按照2G的信号传输大概是13公分，要换算成米就是0.13米，距离是38万公里，把38万公里再乘上1000乘以米，这个损耗就非常大了。

　　主持人：网友听了这个可能就比较了解为什么信号我们无法简单收到，昨天我们在听到歌曲的时候为什么那么清楚？还有立体声的效果，就像在身边放的一样。

　　张洪波：这是因为虽然有空间损耗，但是星上地面保证了大量的工作，星上保证发射功率，我们在做时间设计的时候已经充分考虑到星地链路的损耗，因此卫星发射的时候会有一定的功率，我们地面为了收到这个信号接收口径要达到一定的尺度。比如10米天线可能就不能接收到这个信号，即便收到损耗很高，再还原出来可能中间有断断续续。我们45米天线口径足够大，目前只有两个天线才能完成这样的任务就是这个原因。

　　主持人：除非网友自己家有那么大的天线才可以。

　　张洪波：即便有天线你的数据还得还原，我们发回来的信号不是我们听到的MP3，都是0101的数据或者16进制8进制的数据，必须还原成MP3格式才能播放。

　　主持人：我们在以前访谈的时候就有很多网友有一个问题，我们的收音机能不能听到，如果现在不能实现，我们什么时候能够实现到卫星上天了放歌曲我们下面能够听得到？

　　张洪波：刚才王晓倩解释了为什么听不到，再转播的话才能听到。

　　史少晨：地面应用系统就是负责数据转换？

　　张洪波：地面系统分成五个分系统，卫星有效载荷业务运行管理的计划制订系统，嫦娥工程的数据接收卫星下行接收任务系统、下来的数据怎么处理做哪些产品由地面系统来管，还有非常重要的科学应用，数据下来之后要如何解密，这就是运营系统的工作。

　　王晓倩：语音数据的处理流程是这样的，我们位于北京密云的50米天线和位于昆明40米天线这两个接收分系统天线主要负责接收卫星下行下来的语音数据，语音下来之后并不能直接播放，不是一个标准的MP3格式，要在接收分系统的时候要经过声同步、去扰等一系列的操作，初步的处理之后提取其中的有效数据，这些有效数据通过地面站和位于国家天文台总部之间的实时通讯链路，实时把这些数据传输到总部来，由位于总部的运行管理分系统、数据预处理分系统将这些数据进行还原，生成标准格式的MP3，这个时候我们才能进行播放。可以说一系列的处理流程普通收音机还是不能完成的。

　　主持人：这个过程是非常辛苦的过程，超过我们想象中的复杂。

　　史少晨：您说已经转换成MP3格式，那接收回来的普通人能下载到或者会公布吗？

　　王晓倩：会，这些歌曲不知道有没有在官方的正式网站上已经公布了，将来要公布的话或者已经公布可以到中国探月网这些官方网站进行下载。