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作为一项自主设计、开拓性的复杂航天工程，火星探测必然面临许多新问题的挑战。在今天举行的第三届中国空间技术论坛上，嫦娥二号卫星总师、总指挥顾问叶培建院士对此进行了详细解读。
“挑战之一是如何克服火星任务通信的距离损耗大、信息传输速率受限的困难。”叶培建介绍，依托探月二期的64米口径天线和35米口径天线的深空站进行测控数传设计，测控频段选择为符合国际深空标准的X频段，并采取信道编码、调整定向天线口径、高增益/低增益天线配合使用、适当增大发射机功率等措施，可实现地火4亿公里的测控通讯。其中的技术难点在于高灵敏度应答机设计。
如何克服火星任务星地时间延迟大、无法对卫星实时监控是另一大挑战。火星任务中面临星地往返时延最长约50分钟、长时间日凌等特殊情况，对探测器的自主管理能力要求高。因此，需在强化探测器的自主状态检测/故障诊断和系统重构能力、提高自主任务执行能力、扩展自主安全模式设计等方面开展工作。
此外，近火制动是火星探测任务实施的关键环节。在这过程中，面临地面测定轨道精度相对较低，制动过程无法实时监控等困难。
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