火星探测器|祝融号将失去联系,美国航天局火星探测器也将失联,是什么原因?


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导语:这些天有一个问题正在悄然酝酿 , 迟早会来 , 天问一号在火星失去联系一个月 , 但这个问题 , 到现在也没有找到解决问题的方法 。
日凌干扰:天问一号与地球失联
每个人都应该了解为什么天文一号会与地球的联系会中断 , 因为地球和火星基本上都是在黄道面上绕太阳运行的 。 地球环绕太阳公转形成的平面称为黄道面 , 而火星的黄道面的倾角是1.85度 , 一个很小角度 , 当然 , 几乎可以看作与地球在同一平面上 。
火星半岛大约是1.524AU 。 当然 , 地球的半长轴是1AU(太阳和地球的平均距离) , 火星的公转需要686.98个地球日 , 大约是地球公转了1.88年 , 而地球是365天 , 即一年 。 换句话说 , 当火星和地球绕着太阳公转时 , 它们并不同步 。
这就有会有一天火星和地球会分隔在太阳的两端 。 当然 , 没有必要遮住 , 因为太阳是一个巨大的等离子球 , 可以传输发射无线电信号 , 这种信号干扰又称为“全频道阻断干扰” 。
如果探测仪距离太阳很近 , 强烈的无线电干扰会导致很高的误码率 。 因此 , 如果距角很近时 , 就要放弃联系 , 避免产生错误的判断而带来严重的后果 。
当太阳和火星之间的距角不足2度时 , 火星上的探测器和地球之间的接触品质将大大降低 , 基本无法使用 , 那在什么时候能开始使用呢?
在2021年10月2日19点19分以后 , 距角的角度开始下降 , 在那时 , 中国已经进入了黑暗 , 看不到火星和太阳 。
但是 , 中国在太空中运行在阿根廷的探空测控站即将开始日出 , 不幸的是 , 即使我们能看到火星 , 我们也不能在这个时候通讯 , 因为距离的角度是2度 , 太小了 。
2021年10月14日早上7点20分左右 , 火星公转 , 逐渐远离地球 。 当火星与太阳的距角超过2度时 , 通讯将恢复正常 。
为什么有些媒体说通讯将在9月停止 , 因为太阳还有一个强大的日冕层活动 , 使气体 , 电和电磁波信号比周期性强得多 。 因此 , 大约会有一个月都没有办法取得正常的通信 , 但完全伍发通讯的时间大约需要半个月 。
有没有一种不受太阳影响而不会中断的通讯方式?
与目前的无线通信技术一样 , 它也有许多缺点 。 火星和地球之间的距离从5000万公里到4亿公里 , 大约需要2.7到22.2分钟 , 无线电跨越这个距离需要5到40多分钟 , 所以很难想象 , 未来的火星殖民者需要5分钟到半小时的时间才能与地球这边有回应 。
但这是没有办法的 , 因为目前没有任何一种通讯方式可以超越无限电 。 当然 , 光速是最快的 , 30万公里/秒是人类目前能找到的最快的速度 。
无线电有一个缺点 , 就是无法直线传播 , 它会产生一个小尺度的弯曲绕射 , 但它是由一条以超级太阳为中心的直线来处理的 , 太阳作为干扰源还会造成整个频段的干扰 , 因此通信中断是不可避免的 。
有人说量子通信可以解决这个问题 。 事实上 , 量子纠缠通信可以在理论上解决这个问题 , 但实际上量子纠缠现在不能用于通信 , 暂时来讲只能加密 , 传统的无线信道或激光通信仍然是数据传输的主要方式 。
如果将来火星和地球之间建立一个巨大的激光通信站 , 这种方法的距角非常狭窄 , 发散度相对较小 , 但是想要在4亿公里范围内没有太阳的干扰 , 虽然依旧很困难 , 但是激光比无线通信的抗干扰能力强得多 。 只是在这么大的范围内怎样才能实现?毕竟有距离4亿公里的距离 , 不知道有多难 。