在距離地球近3億公里的軌道上，將巡視器的數據“中繼”傳回地球，環繞器的新職責並不輕鬆。形象地比喻說，相當於在自身不斷做飛行運動的情況下，要在2米開外，瞄准一根綉花的針孔，並時刻保持住瞄准狀態。
為了圓滿完成新任務，環繞器攜帶了2塊太陽電池陣、1幅高增益數據傳輸天線、1幅對巡視器數據中繼天線。在執行數據中繼任務時，環繞器需要驅動太陽電池陣對准太陽方向，以保證自身電能的供應。同時，需要高增益天線跟蹤地球、中繼天線指向巡視器以建立數據“鵲橋”。環繞器需要同時實現對巡視器、地球、太陽3個目標的高精度同步指向控制，需要“八面玲瓏”的心理素質。
巡視器、火星車從火星表面發回的探測數據，是由環繞器測控數傳分系統的器地、器火通道負責傳輸的。面對如此遠距離的器間中繼通信，在無法觀察遙測的情況下，如何保障通信的高可靠、高數據率？
八院測控數傳團隊經過長期分析論證，採用了器間高靈敏度接收、多碼速率自適應切換、高可靠的雙工握手協議、中繼多模式配合等先進通信技術，實現了環繞器和巡視器、火星車之間的前向、返向通信，成功解決了距離地球最遠4億公里外的兩器之間高可靠數據傳輸。
擁有“聰明的大腦”
火星環繞器如此“聰明能幹”，離不開八院研製的制導、導航及控制（GNC）分系統。這一系統賦予環繞器“聰明的大腦”，在面對各種複雜情況時，能自主判斷、自主決策、自主執行。
在“天問一號”地火轉移飛行過程中，要確保探測器姿態指向的穩定、太陽翼對日定向保證能源、定向天線指向地球保證數據通訊鏈路；在環繞火星飛行期間，還需要增加中繼天線指向火星車的任務要求。這些任務執行的依靠就是環繞器大腦——GNC單元，它採用三套獨立CPU同步計算、三機相互診斷的方式運行。
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