祝融号 祝融号即将失联,同时NASA火星探测器也将失联,究竟因何原因?


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这几天一个问题正在悄悄地发酵 , 它迟早都会来 , 但它总在大家意犹未尽的时候到来 , 天问一号即将失联一个月 , 而这个难题 , 暂时还无解!
日凌干扰:天问一号中断和地球的联系说起来大家都应该理解为何会中断联系 , 因为地球和火星基本都在黄道面上绕着太阳公转 , 地球公转轨道形成的平面就是所谓的黄道面 , 而火星的的黄道倾角为1.85° , 一个极小的的角度 , 当然你要理解为大致在同一平面上也未尝不可 。
火星的半长轴约为1.524AU , 当然地球的半长轴为1AU(日地平均距离) , 火星公转一周需要686.98地球日 , 约为1.88地球年 , 而地球则是365天 , 也就是一年 , 也就是说火星和地球在围绕太阳公转的时候 , 两者并不同步 。
因此总有一天会出现火星和地球分别位于太阳两端的情况 , 当然不需要遮住 , 因为太阳这个超级等离子体大球 , 能全波段发射无线电信号 , 也就是所谓的“全频道阻塞干扰” , 因此在探测器距角和太阳过近时就会因为强大的无线电干扰而产生过高的误码率 , 因此在距角太接近时一般就会放弃通信 , 避免“双方误解” 。
一般太阳和火星的距角小于2°时就会发生这种尴尬的情况 , 火星探测器和地球通信之间的品质下降 , 基本就没法使用了 , 那么从何时开始呢?
2021年10月2日19:19分以后 , 距角开始小于 , 当然大家都知道 , 此时的中国已经进入了黑夜 , 也看不到火星和太阳 , 不过我国在阿根廷的深空测控站即将迎来日出 , 但很可惜 , 此时即使可能看到火星 , 也无法通信了 , 因为这个2°的距角实在太小了 。
距角最小2021年10月14日早上7点20左右 , 火星逐渐远离 , 与太阳的距角开始增大超过2° , 将继续恢复通信 。
为什么有媒体称会在9月份左右就中断呢?这是因为太阳还会有剧烈的日冕层活动 , 电力气体以及它产生的电磁波信号比平静时期要强得多 , 所以前后大致差不多有一个月时间通信都不太正常 , 但真正彻底不通的时间大约会持续半个月左右 。
有没有一种不会因为日凌中断的通信方式?就像现在的无线电通信技术而言 , 它有很多缺点 , 比如火星和地球之间的距离从最近的5000万千米左右到4亿千米不等 , 因此无线电跨越这个距离大约需要2.7分钟到22.2分钟不等 , 来回的话需要5分多钟到40多分钟 , 所以未来火星殖民很难想象两边的通话需要5分钟到半个多小时才能有回应 。
但这是没有办法的事情 , 因为就现在而言没有什么通讯方式能超越无线电 , 当然光速也已经是极限 , 30万千米/秒是人类能找到的最快的速度 。
而且无线电的另一个缺陷就是直线传播 , 小尺度上能产生一些绕射 , 但大尺度就是按直线传播处理 , 中间的超大太阳这个无线电超级干扰源 , 还会引起全频段阻塞干扰 , 所以通信中断就成了必然 。
有人称量子通信可以解决这个问题 , 确实从理论上来看 , 量子纠缠通信能解决 , 但事实上量子纠缠无法用来通信 , 暂时而言只能加密 , 或者说是秘钥 , 数据通信走的依然是传统的无线电信道或者激光通信 。
假如在未来能在火星和地球之间建立起强大的激光通信基站 , 这种方式视角极窄 , 发散率比较小 , 但要想在4亿千米内做到不受太阳干扰 , 仍然会很困难 , 但它要比无线电通信抗干扰能力强得多 , 只是在如此大范围内能实现不?毕竟横跨4亿千米的通信 , 这个难度不知道有多大了 。

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