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科普:祝融號這幾天到底忙什么,為什么傳個圖還這么慢

2021/5/19 19:14:13 來源:IT之家 作者:問舟 責(zé)編:問舟

IT之家 5 月 19 日消息 國家航天局發(fā)布我國首次火星探測天問一號任務(wù)探測器著陸過程兩器分離和落火影像。

在萬千網(wǎng)友的歡呼聲中,官方以“祝融號”火星車的身份向大家講述了這幾天來“我”的經(jīng)歷,并向網(wǎng)友科普了一下我國探火工程為什么這么久才公開影像的原因。

▲圖 1 前避障相機圖像(圖中著陸平臺、坡道可見)

▲圖 2 導(dǎo)航相機圖像(車體、定向天線可見)

眾所周知,我們生存的地球與火星最遠距離約為 4 億公里,而我們目前最先進的通訊方式依然沒能超過光速。無線電波的速度理想狀態(tài)下最高也就是光速(299792458m/s),而實際上還需要考慮信號能量的衰減等因素。

IT之家了解到,電波在傳遞過程中會有一部分能量轉(zhuǎn)化成熱能或者被傳輸介質(zhì)吸收,尤其是大家熟悉的 5G 更是損耗驚人。簡單來說,這部分信號能量的衰減與傳播距離的平方是成正比的,我們與火星太遠了。

祝融號火星車配置了兩種通信方式,一是直接與地球通信,二是通過天問一號環(huán)繞器中繼,與地球通信。

看到這里各位小伙伴可能會好奇了,為什么能直接通信還需要中繼呢?

那是因為我們的火星探測器目前距離地球約 3.2 億公里,哪怕一直全功率傳遞數(shù)據(jù),位于地球的航天中心也只能收到很少的數(shù)據(jù),考慮到事有輕重緩急,我們只能選擇讓祝融先把最重要的信息傳回來。例如 15 日平安著陸。

據(jù)介紹,祝融號在著陸后就拍攝了一些火星照片,但哪怕上圖這種小照片也需要八個多小時,再加上火星自轉(zhuǎn),導(dǎo)致祝融號每天可用于直接通信的時間不到半個小時,因此只能在關(guān)鍵數(shù)據(jù)之外通過環(huán)繞器中繼傳輸。

在這種情況下,當環(huán)繞器(繞火一圈 8.2 小時)17 日進入中繼軌道時,祝融號與其建立了通信聯(lián)系,在此期間祝融號也將其自身狀態(tài)等重要數(shù)據(jù)傳回地球,等到兩者完成中繼后再傳圖像。

值得一提的是,除照片外,祝融號后續(xù)還要和環(huán)繞器將配合不僅要拍下火星更多照片和視頻,還要利用火星車的 6 臺科學(xué)載荷對火星進行更加深入地探測,值得期待。

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關(guān)鍵詞:火星車,祝融

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