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人类马上要与所有的火星探测器集体“失联”了

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太空精酿 2021-09-27 17:08

目前,火星上有11个人类火星探测器在工作,它们分别是2001年的美国奥德赛号,2003年的欧洲火星快车号,2005年的美国侦察轨道器,2011年的美国好奇号,2013年的印度曼加里安号,2013年的美国大气专家号,2016年的欧/俄微量气体探测器,2018年的美国洞察号,2021年的阿联酋希望号,2021年的中国天问一号和2021年的美国毅力号。

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火星距离地球很远,且一直在5500万-4亿千米之间变化,即便是用光速的电磁波通信,通信往返也在6-45分钟之间。为此,我们需要庞大的深空探测网络,才能发射强力信号和接收到来自火星的极其微弱信号。还要求全球布站,尽力做到不受地球自转影响能持续跟火星探测器通信。

可是人类的深空通信系统再强,也无法对抗庞大的太阳,这是太阳系绝对的霸主,地球质量的33万倍,它仅10亿分之一的能量就滋养了地球万物,照亮并加热了整个地球。它的太阳风和各类辐射,拥有摧枯拉朽的力量。如果没有地球磁场的保护,地球上甚至很难孕育生命。即便如此,也有一部分高层空气被太阳辐射电离形成电离层,还激发氧原子形成了臭氧层等大气构成。随便剩点能量,也造就了我们看到的壮观极光。如果赶上太阳辐射大爆发,人类的通信系统从太空到地上,都可能受到重大影响。例如太阳活动导致的近地航天器单粒子翻转事件,造成数据问题甚至整个任务垮掉的情形,在航天史上历历在目。

综上,不难理解,如果一个航天器躲到太阳背后或者运行到了它附近,人类现有的通信技术,是很难直接克服强大的太阳干扰的。

对于所有的火星探测器而言,眼下就是这么一个尴尬的时刻。由于火星和地球的相对运动,火星-太阳-地球将在下月初连成一线(conjunction)。这种时刻,每隔一次地火会合周期,即约26个月/780天,就会发生一次。地火连成一线时它们之间的通信,从地球人掌握的通信原理来看,不可能了。甚至在这个节点前后,由于通信路径已经逼近了太阳,也不可能。

因此,通信中断的时间,是以连成一线为中点的前后数天,究竟多少天,也取决于人类深空通信网的能力,能在多大程度信噪比的情况下恢复通信。目前NASA告知的是10月2-14日,所有的通信会中断。我国的天问,也会持续很长的时间。

在此期间,所有的任务都会按照提前搭载的指令,慢慢干活。或者,干脆好好休息一下。都不用跟地球联系。

这对于负责火星探测器运营的航天人来讲,是一个每26个月才有的一次独特“假期”。对于中国天问一号团队而言,恰逢难得的十一假期,真的可以好好休息了。

这是理直气壮、名正言顺、堂堂正正,甚至可以任性一把的休假,祝吃好喝好!

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