|失联一个月,我国的天问1号火星探测器挺过来了,又将踏上新征程


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天问1号是我国自主研发的火星探测器 , 并搭载了祝融号火星车 , 发射于2020年7月份 , 2021年5月份成功着陆火星乌托邦平原南部 , 至此 , 我国成为世界上第2个无人登陆火星的国家 。 这非常令人自豪 , 因为它只是我国第2个火星探测器 。
关心火星探测的可能知道 , 从2021年9月中旬到2021年10月中旬 , 天问1号在此期间与地球失联了近一个月 , 这究竟是怎么回事呢?
在此时间段 , 探测器之所以会与失联 , 是因为这段时期属于日凌期 , 火星与地球分别运行至太阳的两侧 , 三者之间近乎处于一条直线 。
火星表面的祝融号火星车并没有直接与地球进行无线电通信 , 而是通过环绕火星运转的天问一号环绕器为跳板进行中继通信 。 一旦无线电信号中断 , 地面就没有办法跟天问一号进行通信 , 也无法指挥祝融号 。
不管是手机信号还是WiFi信号 , 都是电磁波 , 日常的经验告诉我们 , 当有建筑物阻挡时信号就会变差 , 甚至中断 。
在日凌期间 , 地球和火星分处太阳两侧 , 且在同一条直线上 , 并且太阳还是一个巨大的电磁辐射源 , 在此情况下 , 太阳会严重干扰信号传输 。 受太阳的干扰 , 在此期间已经无法进行正常通行 , 所以工程师们选择在此期间中断地球与探测器的通信 ,环绕器和火星车也转入了简单可靠的安全模式 , 停止探测工作 。
火星与地球最近相距5500万公里 , 最远相距4亿公里 , 就算信号以光速传播 , 一来一回至少也需要6分钟 。 如此遥远的距离 , 为此 , 科学家们配备了功率和灵敏度超强的通信设备 , 不过就算如此 , 也很难避免太阳辐射的干扰 。
日凌并不独特 , 地球上空的通信卫星有时也会受日凌影响 。 通信卫星通常位于赤道上空 , 距离地球3.6万公里的地球静止轨道 。 每年的春分和秋分时节 , 太阳也刚好位于地球赤道上空 , 在这个时间节点上 , 如果太阳、通信卫星和地面卫星接收天线恰巧在一条直线上 , 那么太阳的电磁辐射也会对通信卫星的下行信号造成干扰 。
根据火星和地球绕太阳的公转轨道和周期 , 每隔26个月 , 火星、太阳、地球就会处于同一条直线上 。 也就是说 , 火星探测器碰到的日凌并不是突发情况 , 科学家们很早就知道会出现这种状况 , 所以早就做好了万全准备 , 以渡过这将近一个月的失联期 。
其实 , 在火星探测的日凌期 , 不仅我国的探测器会停止工作并失联 , 美国NASA的探测器也会失联 。
在日凌期间 , 由于没有地球这边的工程师远程操控 , 探测器需要全自主运作 , 有可能会遇上突发情况 , 这就对探测器的设计提出了更高的要求 。
在日凌的全自主运行阶段 , 探测器每隔一段时间就会对整个系统进行自主检查 , 以保证可靠性 , 避免出错 。 就算发生异常情况 , 探测器的自主管理系统也会按照事先制定好的预案进行自主处置 。 这些都是为了保证探测器在经历日凌后 , 能正常与地面建立通信链路 。
好在天问1号经受住了考验 。 据悉 , 现在地球与探测器之间的通信已经恢复正常 , 执行火星探测任务的团队对火星环绕器状态进行了评估 。 经过反复、仔细地分析与确认 , 目前火星环绕器状态良好 , 可以继续完成工作 。
在这次日凌期间 , 工程师们获得了也宝贵的数据 , 下一次将会更从容 , 这也为日后持续不断地探索火星奠定了坚实的基础 。
【|失联一个月,我国的天问1号火星探测器挺过来了,又将踏上新征程】日凌结束 , 天问1号和火星车又将开始新的征程 。 后续 , 环绕器将开展火星全球遥感探测 , 获取火星的地质结构、表面物质成分、土壤类型分布等科学数据 。 当然 , 中继通信任务也不能落下 。