北京日报客户端听“火星叔叔”说，错过今晚要等到2035年今

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今年10月可以说是名副其实的“火星月” ， 10月1日，火星探测器“天问一号”发回了“自拍照”；6日，又将迎来火星运行至最接近地球的地点。 13日，天空中的太阳、地球、火星排成一条直线，迎来“火星冲日”的重要天象。双节假期我们能观测到“超亮”火星吗？“天问一号”又是如何实现炫酷的“太空自拍”的？本期《关键问答》邀请中国科学院国家天文台研究员、“火星叔叔”郑永春带你一起探索。
答：火星与地球都在绕着太阳转，它们有时候在太阳的同一侧，有时候在太阳的两侧，所以它们之间的距离有时近有时远。地球和火星之间的平均距离为2.25亿公里，其中最近的时候距离为5500万公里，最远的时候距离为4亿公里。北京时间2020年10月6日22:19 ，火星到达最接近地球的位置，这是2035年之前的未来15年中，火星离地球最近的一次，距地球约为6200万公里。一周后的10月13日，天空中的太阳、地球、火星将排成一条直线。这种机会叫作“火星冲日” 。

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△2018—2035年， “火星冲日”前后，从地球上看到的火星大小（视直径，单位为弧分）。来源：皮特·劳伦斯（PeteLawrence）
国庆假期是观测火星的最佳时机，因为它看起来比平常更大、更亮。
由于火星到地球的距离是变化的，在大多数情况下，地球到火星的距离很远，肉眼看上去，火星十分暗淡，通过望远镜观测时也很小。
但是，随着地球与火星之间距离逐渐缩小，火星会显著变亮，同时，在望远镜中看起来更大，可以轻松看到火星表面的细节。

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△2016—2035年， “火星冲日”期间观测到的火星大小（视直径）对比。由图可以看出， 2035年、2018年、2020年看到的火星最大最亮，是观测火星最佳的时机，同时，这几年也是发射火星探测器的最佳时机。
答：在航天时代以前， “火星冲日”是地球上研究火星的最佳时机，各国的天文学家都会抓住这一时机把望远镜对准火星。

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答：“火星冲日”每2年零2个月（或更确切地说，每779.94天）出现一次，今年10月13日的“火星冲日”过后，下一次“火星冲日”要等26个月。
地球绕太阳一周需要365天，这是地球上的一年，也就是12个月。地球绕太阳的平均公转速度约为29.783千米/秒。
火星绕太阳一圈需要687天，这是火星上的一年，相当于1.89个地球年。火星绕太阳的平均公转速度约为24.13千米/秒。
这就像运动场上两位在各自跑道上绕着操场跑步的运动员，刚刚开始的时候肩并肩，都以逆时针绕着太阳跑，但第三条跑道上的地球跑得快，逐渐把第四条跑道上的火星甩在了后面。当地球跑了两圈多一点的时候，火星正好跑了一圈多一点，它们之间的相对位置回到了出发时肩并肩的状态。

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答：火星到地球的距离十分遥远，相比地球到月球的距离要远得多，所以无线电信号从火星传到地球的时候，衰减更明显。由于信号更弱，所以就需要更大一点的天线来接收。
为保证“天问一号”探测火星过程中对来自4亿公里距离之遥的微弱数据信号接收畅通，中国科学院国家天文台在天津武清新建了包括一台70米口径天线和接收设备、800平方米生产楼和变电站的大型工程项目，大幅提高我国深空探测下行数据的接收能力，为完成我国首次火星探测工程任务以及后续的小行星、彗星等深空探测提供坚实基础。

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