4億公里外 中美火星探測(cè)器集體失聯(lián) 火星上發(fā)生了什么

最近，中國(guó)的天問一號(hào)和祝融號(hào)，以及美國(guó)的毅力號(hào)火星車，先后與地面控制中心失去聯(lián)系。此時(shí)，火星軌道和地表上總共有11個(gè)火星探測(cè)器陷入失聯(lián)狀態(tài)。這些位于距離地球3.95億公里的火星探測(cè)器，眼下只能憑借自身的智能執(zhí)行有限的科研任務(wù)，或者干脆原地待命。各地面控制中心的屏幕上現(xiàn)在充斥著白噪聲，形似小時(shí)候電視信號(hào)不佳時(shí)的雪花效應(yīng)。

這一切并非外太空神秘勢(shì)力的作為，反而源自我們熟悉的存在——太陽。作為太陽系的“老大”，太陽一直是我們星系內(nèi)最主要的射電源。如果沒有地球磁場(chǎng)偏折了大部分帶電粒子，今天的人類文明將無法使用電磁波進(jìn)行通信。

關(guān)于火星探測(cè)器集體失聯(lián)，其實(shí)天文學(xué)家早有預(yù)料。雖然火星和地球都是行星，但它們與太陽的距離不同，導(dǎo)致火星和地球的公轉(zhuǎn)周期差異明顯，火星為687天，而地球?yàn)?65天。這個(gè)公轉(zhuǎn)周期的差異使得地球和火星定期分別位于太陽兩側(cè)，被天文學(xué)家稱為“日凌現(xiàn)象”。

在日凌期間，無論是從地球發(fā)送到火星的電磁波，還是從火星傳回地球的電磁波，都會(huì)在半途中撞上太陽，然后被太陽發(fā)射的全頻段電磁波淹沒，導(dǎo)致地球和火星之間失去聯(lián)系。

實(shí)際上，在九月下旬，隨著地球和火星在太陽系中的運(yùn)動(dòng)，地面控制中心就已經(jīng)察覺到了太陽電磁干擾的跡象。當(dāng)時(shí)已經(jīng)發(fā)生了通訊不穩(wěn)定甚至中斷的情況。因此，嚴(yán)格來說，日凌干擾其實(shí)在半個(gè)多月前就開始了。

幾天前，火星探測(cè)器們完全失聯(lián)，意味著日凌干擾達(dá)到了最強(qiáng)烈的階段。當(dāng)時(shí)地球和火星分別位于太陽的兩端，彼此的距離從最近時(shí)的5500萬公里增至3.95億公里。

根據(jù)對(duì)兩顆行星公轉(zhuǎn)軌道速度的計(jì)算，天文學(xué)家預(yù)計(jì)此次日凌干擾將持續(xù)一個(gè)月左右，即從九月下旬一直到十月下旬。在此期間，所有火星探測(cè)器和火星車只能保證最低限度的活動(dòng)，祝融號(hào)也將進(jìn)入自主管理狀態(tài)。

計(jì)劃中，當(dāng)日凌干擾結(jié)束后，地面控制中心將聯(lián)系祝融號(hào)火星車前往烏托邦平原南部的古海陸交界地帶，執(zhí)行新的拓展任務(wù)。若幸運(yùn)的話，或許能在這片古老的火星海床地區(qū)找到生命存在的證據(jù)。

而正在火星軌道上繞行的天問一號(hào)將繼續(xù)對(duì)火星地表進(jìn)行遙感測(cè)繪，提高“火星地圖”的精度，收集足夠的火星地貌數(shù)據(jù)，為后續(xù)發(fā)射火星取樣返回器找到合適的著陸點(diǎn)，同時(shí)為未來的載人登陸火星選擇適宜的基地位置做準(zhǔn)備。

需要指出的是，隨著地球和火星未來的運(yùn)動(dòng)，類似今天的日凌干擾現(xiàn)象將會(huì)不斷重復(fù)發(fā)生。解決這一問題的唯一辦法是在火星和地球軌道之間建設(shè)一批信號(hào)中繼站或中繼衛(wèi)星，讓日凌期間的電磁波能夠繞過太陽，通過中繼站傳達(dá)到火星。

實(shí)際上，中國(guó)早在嫦娥四號(hào)著陸月球背面之前，就已經(jīng)采取了類似的做法。鑒于月球會(huì)阻擋地面控制中心的信號(hào)，中國(guó)發(fā)射了“鵲橋”通信中繼衛(wèi)星，確保嫦娥四號(hào)即使在月球背面，也能將圖像通過“鵲橋”傳回地球。

展望未來，由大量中繼衛(wèi)星構(gòu)建的更大規(guī)模太空互聯(lián)網(wǎng)將成為太空時(shí)代的標(biāo)配。屆時(shí)，無論是在地球、月球還是火星，人們都能通過中繼衛(wèi)星繼續(xù)進(jìn)行網(wǎng)上沖浪活動(dòng)�；蛟S在未來，“星際互聯(lián)網(wǎng)”中的自拍、建房、做飯等常見內(nèi)容將變得司空見慣。