相比登月所跨越的38萬千米，地球到火星需要跨越幾千萬千米的距離，“天問一號”探測器約飛行7個月，才可到達火星，此后，著陸巡視器軟著陸于火星表面，在著陸區附近開展巡視探測，環繞器開展為期2年的中繼和遙感探測。

要想從幾千萬千米外接收到清晰準確的信號，測控系統功不可沒。

“測控系統在整個任務期間，主要負責完成對探測器各飛行階段的測定軌、狀態監視、飛行控制，對著陸巡視器在火星表面探測階段的操作控制等任務。”中國電科技術專家表示，與近地軌道相比，本次任務的最遠作用距離達到4億千米，對測控系統提出了更新、更高、更嚴的要求。

中國電科發揮在歷次航天發射中積累的測控通信經驗，配備了系列測控設備，為火星探測器在茫茫“星辰大海”中測定軌保駕護航。

佳木斯深空測控站，精準信號捕捉發回的“全能手”。作為測控系統的主要參試設備，佳木斯深空測控站是我國首個超大口徑天線深空測控站，可為月球二期、三期探測，火星探測以及后續深空探測任務提供測控通信支持。

中國電科作為佳木斯深空測控站的總體單位，為提高深空測控站性能，對佳木斯深空測控站進行了適應性改造。“在本次火星探測任務中，最遠距離達到1.9億千米，意味著火星探測器發出的下行信號到達地球時已極其微弱，如何捕捉到精準信號，佳木斯深空測控站作用極其重要。”中國電科中電天奧總設計師杜丹介紹，佳木斯深空測控站配有低溫超導接收機和66米大口徑天線，好比一個靈敏度極高的“聽診器”，負責在外太空噪聲中尋找并捕獲探測器信號，并解調出探測器供電、溫度、儀表工作狀態、科學試驗數據等各種參數。當探測器到達火星后，配有10kw連續波超大功放的佳木斯深空測控站好比一個作用距離極遠的“遙控器”，將地面的指令發送給衛星，實現探測器變軌、打開太陽能帆板、著陸巡視器的軟著陸、試驗儀器的控制等。此外，佳木斯深空測控站還可以起到“數據高速公路”的作用，實現圖像等數據的傳輸，接收并解調著陸巡視器拍攝的火星表面的圖像數據等。

亞洲最大單口徑全可動天線，高質量、高可靠信號回傳的“收發機”。“我們都知道，地火最遠距離約為地月距離的1000倍。發射信號的衰減與距離的平方成正比，相同發射功率的信號到達地球將非常微弱，而增大地面接收天線的口徑，也就是接收面積，是提高信號信噪比的基本途徑。”中電網通39所技術專家表示，為實現我國首次火星探測工程來自4億千米距離之遙的微弱信號數據接收，中國電科承擔建設了70米天線（GRAS-4）高性能接收系統，該系統建成后將成為亞洲最大的單口徑全可動天線，能夠大幅度提高我國深空探測下行數據的接收能力，在提高天線效率的同時減少了系統噪聲，提高了抗干擾能力，具備穩定接收微弱人造數據信號和感知極微弱宇宙自然天體輻射電磁波等功能，為完成我國首次火星探測工程任務以及后續的深空探測任務提供堅實基礎。

此外，中電網通還研制安裝了35米深空探測天線陣，它也是我國首個深空探測天線陣，由多臺35米波束波導天線組成，可為地面與星際探測器之間建立高質量、高可靠的射頻信道，完成數據接收任務，可服務于我國探月和火星探測工程，助力我國在深空探測領域進入世界先進行列。

高功放設備，“天問一號”運行路線的“遙控器”。要完成對“天問一號”姿態和軌道的調整，需要大口徑天線向衛星傳輸信號，這個過程中，需經過高功放設備進行功率的放大。電科防務27所空天事業部總經理、高級工程師單秀旭表示，深空測控系統高功放要求極高，尤其是在各頻段極限功率輸出時，實現難度之高在國內前所未有。27所項目團隊人員經過多年努力，成功研發高功放系列設備，成功執行了嫦娥二號、嫦娥三號、嫦娥四號等多項具體任務。

針對此次火星探測任務要求的具體特點，27所團隊又成功研制出某頻段超大功率高功放樣機，首次實現了在深空測控領域該頻段超大功率連續波功率穩定輸出的能力，為后續工作打下堅實的技術基礎。