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祝融号火星车将遭遇最大挑战:九月份将失联一个月,这是怎么回事

科学探索万象经验2023-05-08

今年5月15日,我国“祝融号”火星车在经历了“恐怖九分钟”之后,稳稳着陆于火星乌托邦平原,并开启了它的火星探测之旅。在国家航天局的网站中,我们可以看到从火星传回的诸多影像,在最近发布的一次照片中,火星车找到了降落过程中抛掉的背罩。到目前为止,火星车在火星上的行驶距离已经超过了1华里,这速度比嫦娥任务中的月球车还要快。

然而,“祝融号”火星车即将面临最大的挑战。在今年9月份,地面人员会与它失联整整一个月。这也就意味着,我们在这一个月期间,不能对它下达任何指令,它必须要自主进行探测,这是对火星车的一大考验。那么,运行得好好的,为什么9月份的时候我们会联系不上“祝融号”?这就要从天体运行的规律讲起。
我们知道,太阳系中的行星都在太阳的引力下运动。根据牛顿运动定律与万有引力定律我们可以得知,越靠近太阳的行星运动速度越快,而越远离太阳的行星运动速度越慢,这样一来,每个行星绕太阳公转的周期也就不一样。众所周知,地球绕太阳一圈是一年,而火星绕太阳一圈大约为两年。因此,地球和火星大约每两年就会分处于太阳的两端。在这种情况下,地球看不到火星,从火星上也看不到地球,因为中间隔着一个大太阳。

今年9月份刚好是地球和火星隔着太阳相望的日子。在这时候,虽然我们已经看不见火星的存在了,但是要想把无线电信号传输到火星上还是可以的。不过,这样做风险非常巨大。这是因为,无线电必然要经过太阳,而太阳上的磁场、高能带电粒子会严重干扰信号,让信号中所包含的信息发生缺失。
如果缺失信息的信号被“祝融号”火星车所接收了,那么情况是相当危险的。比如,我们发送的信号当中包含了一个避开障碍物的左转信息,然后再进行直行。但是这个信号在经过太阳附近时遭到了太阳的破坏,火星车收到的信号缺少了左转避障信息,于是它直行爬上了一座小土堆,最后摔下来翻了个四脚朝天,于是这个价值上亿的火星车就这么废了。
所以,在这期间,不发信号对火星车进行控制是最好的选择。这时候,就是考验火星车自主性最重要的时候。“祝融号”火星车上有许多传感器,利用这些传感器收集到的数据以及自身携带的导航数据,它能够在火星表面自主行走,并躲避障碍。

等到九月份结束之后,火星和地球又能相见,这时候地球与火星之间的通信也会恢复。到时候,我们会接收火星车在这段期间收集到的数据,对其进行分析并制定下一阶段的路线,并继续把控制信号发送到火星上。
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