“谁掌握了太空，谁就掌握了地球。”目前，深空探测活动已经覆盖了太阳系各种类型的天体，尝试了飞越、撞击、环绕、软着陆、巡视、采样返回等多种探测方式。随着深空探测的不断发展，对地面的测控通信能力也提出越来越高的要求。天线组阵是测控通信领域前沿技术之一，就是利用分布在不同地点的多个天线组成天线阵列，发射或接收同一信号，并在接收端进行合成聚力增效，从而获得更高的信号质量，保证和深空探测器之间可靠的信息流。
“风筝”越飞越远，“风筝线”已达到强度极限
如果把发射的航天器比作“风筝”，那么传递天地间信息的航天测控通信无疑是一根看不见的“风筝线”。要想使风筝飞得又高又远，离不开高强度的风筝线。航天测控通信就类似于此。
一方面是国际深空探测发展日新月异，“风筝”越飞越远。今年3月，在历时11年零2个月后，美国“机遇号”火星车在火星表面完成长达26.219英里的“马拉松”漫游，进行了一系列重要探测任务。“卡西尼号”探测器飞抵土星，并成功释放“惠更斯号”探测器着陆“土卫六”。俄罗斯也正在与欧洲航空局合作，计划于2016年和2018年进行火星探测发射，同时也将金星和木星列入探测对象。荷兰独立太空发射公司、美国SPACeX太空公司分别宣布了火星“殖民计划”，计划在未来数十年内向火星送去人数不等的“殖民先驱”。
另一方面是逐渐延长的深空探测距离，挑战着航天测控通信技术极限，呼唤可靠结实的“风筝线”。国际上，对深空所定义的最近距离是200万千米，我国于2000年发布的《中国的航天》白皮书指出：深空探测是指对太阳系内除地球外的行星及其卫星、小行星、彗星的探测，以及太阳系以外的银河系乃至整个宇宙的探测。深空探测由于信号路径损失非常严重，信号到达地球时已十分微弱。以距离最近的月球为例，探测器发回的信号与发射同样功率的地球同步轨道卫星信号相比，强度只有原来的1/127;如果要是接收距离超过6千万千米、来自火星探测器的信号，这一数值将变为惊人的124万分之一。
提高“风筝线”强度，把多股线绞在一起是个好办法
天线组阵就是把多股“风筝线”绞在一起的一种前沿技术。该技术利用分布在不同地点的多个天线组成天线阵列，发射或接收同一信号，并在接收端进行合成，从而获得更高的信号质量，实现对深空探测器的有效测控。
可以看出，在目标作用上，天线组阵技术和加大天线口径等传统技术是一致的。优点在于，相对于把一股线制作得很粗，把多股线绞在一起是个更经济有效的办法。
具体来说，天线组阵技术具有以下优势：
——可以增加口径效率。相对于大口径天线由于运行成本高，只适合从事技术要求较高的任务来说，天线组阵具有较高的资源使用效率。
——系统可用性更高、维护更便捷可靠。如同多股风筝线中的一股断掉不会导致风筝失控一样，使用天线阵列，其中某个天线的失效不会导致整个系统瘫痪。
——可以通过使用更小口径的天线来降低成本。从重量和尺寸考虑，小口径天线更容易建造，制造过程可实现批量化、自动化，从而使成本大大降低。
——天线组阵还可以提高系统的可操作性和计划的灵活性。新增加的天线单元对正在执行任务的设备不会有任何影响，可以根据不同任务需求设计不同的组阵方案和工作计划安排。
由于这些优点，天线组阵技术已经成为深空测控通信技术发展的一个重要方向。美国航空航天局从20世纪60年代起，就开始研究天线组阵技术，“旅行者2号”在80年代后期抵近天王星和海王星时，就曾依靠地面天线组阵提高返回的数据量。
为了控制这些遥远的“风筝”，我们就需要质量更高的“风筝线”。
对此，测控通信领域采取多种技术措施来改善深空探测的质量。其中，很重要的一种方法是加大天线的口径，相当于我们用更大的喇叭来喊话(发射更强的信号保证航天器可靠接收)或者用更大的耳廓来听取微弱声音(接收时收集微弱的回传信号)。
灵活配置资源，异地组阵潜力巨大
相互距离几十甚至几百千米以上的天线组阵为异地组阵。异地天线组阵是利用分布在不同地点的多个天线组成天线阵列，接收来自深空探测器发送的信号。
异地组阵可根据任务需求灵活配置天线，充分发挥现有设备的效益。相对于本地组阵，异地组阵还大大提高了系统的抗毁能力。
技术进步越快，遇到的问题必然越多。尽管异地组阵优势明显，但仍存在一些急需解决的技术难题。比如，天线之间的距离远了，所在地的大气特性等外部环境必然存在差异，而这些差异对信号传输都会造成影响。与此同时，由于天线接到指令的时间有误差，异地组阵信号还存在传输时间频率不同步问题。
