深空探测工程极大拓展了人类对宇宙认知的深度和广度，但是星际飞船即便是在太阳系的各行星之间飞行也比在地面上的任何航行距离都要远得多。国际上，200万km以远定义为深空，以太阳系中我们的近邻火星为例，其距太阳的平均距离为1.524AU（1AU相当于149 457 000km，为地球到太阳的平均距离），距地球在5000万~5亿 km之间变化。

可以预见，星际航行中的测控、通信问题也就更加困难、复杂而且非常重要。深空测控通信系统的主要任务有一下几点：

跟踪测量导航

在探测器飞行过程中，地面指挥控制人员要知道探测器任何时候所处的飞行位置，探测器也要随时知道自己所在的空间位置，以便进行姿态保持或控制。这就需要通过深空网对探测器进行双向或多向测距、多普勒测速和甚长基线干涉测量（VLBI）来实现对探测器的跟踪测量。通过融合连续或多弧段的各类测量数据，可以对探测器的飞行轨道进行计算定轨，同时将定轨结果注入探测器，以供制导、导航与控制分系统使用。

任务飞行控制

为了完成特定的深空探测任务，探测器需要从发射初始轨道经过一系列的变轨以达到目标轨道。例如，对于火星着陆探测，其主要的飞行控制包括地火转移轨道的中途修正控制、近火点制动捕获火星控制、环绕火星轨道控制和着陆火星控制等。任务飞行控制是建立在跟踪测量定轨基础上的，由任务中心根据任务设计的轨道要求计算出当前轨道到目标轨道的变轨控制量，并通过深空网注入探测器完成探测器的变轨任务。

探测任务操作

探测任务操作是任务控制中心根据探测器的当前状态和探测任务要求，编排一系列指令控制程序，并通过探测器相关执行机构实施的过程。探测操作可分为直接控制操作、程序控制操作和交互式操作三种基本模式。根据任务的复杂程度，一项操作任务的实施可由一种或多种不同操作模式组合完成。

数据传输通信

数据传输通信就是将探测器产生或获取的各类信息数据传输到地面，供各类用户使用。这些数据主要包括探测数据和视频图像信息，如果是载人活动，还包括语音信息。探测数据主要供科研人员开展科学研究，图像和语音信息主要供任务中心进行任务指挥和控制使用。