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）
——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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【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
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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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图一：佳木斯测控站 ， 图二：喀什测控站 ， 图三：内乌肯测控站
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经历了4个月迭代设计之后 ， 我们终于可以开始准备写项目建议书了 。 然而这东西同样是个硬茬 ， 就算我们有6个人 ， 每个人可以把自己负责的部分分着点儿写 ， 平均分配到每个人头上的文字量比起我这四篇文章加一起只会多不会少 ， 最后到统稿的时候初稿页数更是达到了113页之多 。 加上那段时间因为家里有事耽误了几天进度 ， 我在DDL最后几天更是日夜加班争取完成统稿 ， 文书写作工作量之大可见一斑 。
项目建议书最后要求我们给个项目预算估计 ， 于是我把小陈同学拉了过来：“预算这个咋写啊？”
“要不我们找几个同类型的项目 ， 看看它们最后的决算是多少 ， 比较一下给个大概区间？”
于是我上网找了一下 。
“照这么算我们这个项目预算大概在80-140个亿啊 ， 这么贵的吗？！”我是真有点吓到了 。
“好奇号我记得最后的决算好像在25亿美元左右 ， MAVEN这样子的项目都有50个亿的人民币 ， 我们这个毕竟是‘旗舰级项目’嘛 ， 花个20亿美元不算过分 。 ”
“这项目体量和花费这么庞大你怎么不早告诉我……”
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