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地球与火星之间的通信已被切断，全球的火星探测器集体失联，到底发什么什么情况呢？ 国家航天局探月与航天工程中心发布了一条“惊人”的消息称，从9月下旬开始，“祝融号”火星车、火星环绕器等火星探测器都已集中“失联”，直到本月中旬后才会与地面恢复通信，也就是说在这将近一个月的时间里，“信号”受到干扰才导致地球与火星之间无法正常收发信息，究竟是什么切断了地火之间的通信？
实际上，干扰地球与火星之间通信的是一种叫做“日凌”的天文现象，而受影响的不仅是中国的“天文一号”，NASA的“毅力号”、阿联酋的“希望号”以及欧洲、印度等多个国家和地区的火星探测器也都无一幸免遭到“日凌”的影响而出现通信中断，只有等到“日凌”现象结束后才能恢复通信。 日凌现象是什么？为何能干扰通信？汉字中的“凌”有“逼近”、“干扰”、“侵犯”、“欺侮”等意思，而“日凌”通俗的解释就是“受太阳干扰、侵犯”之意，那么太阳又是如何干扰地球与火星之间通信的呢？ 我们都知道，所谓的通信一般指的是“无线电通信”，地球与火星之间的通信就是靠这种无线电波传输图文、声音等信息，然后通过一定的技术手段进行加工处理。
当然为了达到最大的无线电波接收性能指标，而发射功率又不能无限地增强，尤其是在探测器载荷有限的情况下，因此就需要通过增加地面接收天线的口径来“弥补”，为此我国还在天津武清建造了70米口径全可动天线，与密云站GRAS-1（50米口径）、GRAS-3（40米口径）以及昆明站GRAS-2（40米口径）等天线组成联合体进行“观测”。
由于太阳系的中心恒星太阳，时刻都在以核聚变的方式向太空释放光和热，而太阳系中的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星这八大行星，以及小行星、矮行星、彗星、星际尘埃等天体都围绕太阳公转，且公转周期不同，例如八大行星中水星公转速度最快，不到3个月（87.7天）就能绕太阳一圈，海王星则需要60327.624天（大约是165.28年）。
而地球与火星虽然属于“近邻”，最近的时候距离约为5500万公里，但是由于火星处于地球公转轨道外侧，其公转周期是686.971天，比地球“长”1.882倍，因此地球与火星之间既存在最近的距离，也存在最远的距离，这个最远的距离大约为3.95亿公里，也就是地球与火星处于太阳的“同侧”火星、地球、太阳处于一条直线上时距离最近，经过科学家计算地球到火星最近时的会合周期是779.87天，也就是“火星探测窗口”每26个月出现一次，而当地球与火星分别位于太阳“两侧”地球、太阳、火星处于一条直线上时距离最远。
科学家结合地球和火星的公转周期，经过计算发现地球、太阳、火星近乎处于同一条直线上的时间为30天，而这个时间刚好是今年9月下旬至10月中旬后，因此这个期间包括我国的“天文一号”等在内的探测器都会处于“失联”状态，不少所谓的“火星人”在“作怪。按照航天科技集团五院天问一号探测器系统总设计师孙泽洲孙总的解释是：“'天问一号’火星探测器与地面'失联’是预期的正常状态，'失联’不是'失踪’。” 所以当地球与火星分别位于太阳两侧时，由于太阳体积巨大且又无时无刻不在发出强大的电磁波，因此在太阳的“干扰”下，地面（地球）与火星天探测器（火星）之间通信就会几乎完全被太阳发出的强大电磁波所淹没，因此测控信号显示屏上显示的是“毫无意义”的高频“噪声波形”。
不过，这种噪声波形有总比没有要好，因为太阳发出的强大电磁辐射属于是一种正常的自然现象，也是“火星男孩”预言中“必然要涉及的部分”，人类还无法改变这种强大的干扰源。因此尽管“日凌”现象发生时，会干扰地面与探测器之间正常的通信，但正是由于它的存在我们的科学家就需要提前布置避开这个“坑”，尤其是无法提供“中继服务”的时候，就更需要探测器具备“自主管理策略”，这也算是“上有日凌，下有对策”。 “失联”的“天问一号”要怎么办？“日凌”现象出现后，对于“通信”来说就如同来了“例假”，包括火星探测器、人造地球静止轨道卫星等通信都会“中枪”，常见的有黑屏、雪花、马赛克、测控信号显示屏上显示异常等，严重的就是通信中断而出现“失联”的情况。“天问一号”经历首次“日凌”，它要如何应对呢？
现在所说的“天文一号”，实际上包含火星轨道上的环绕器和火星表面的“祝融号”火星车两个部分，它们都会受到“日凌”的影响。 在进入“日凌”前，“环绕器”要设置自身的状态调整姿态，启用“自主管理策略”以便获得稳定的太阳能并保持对地面的通信指向，如果出现异常还要进行自主诊断处理，确保探测器的安全；火星车则需要进行周期模板调整，以便匹配日凌后的测控弧段。
进入“日凌”期间，环绕器上行和下行通信链路都处于工作状态，也就是一直正常收发信号，但是对于地面来说由于“通信不畅”，为了确保整器的安全，只接收信号不发送信号，这也是现在正处于“日凌”期间还在接收“毫无意义”的噪声波形的原因，要始终对探测器进行“遥测”，以便“日凌”结束后能够第一时间取得通信联系。 总结“日凌”是一种正常的自然现象，对于地球与火星之间的通信来说，由于二者的公转周期不同，当地球与火星分别公转到太阳两侧，地球、太阳、火星三者几乎处于一条直线上期间，也就是地球与火星相距最远的时候，太阳发出的强大电磁辐射就会几乎完全阻断两者之间的通信信号传输。
所以为了克服“日凌”造成通信不畅甚至中断的不利影响，科学家就会对探测器等整器进行提前布置，避免被“坑”，包括整器的姿态调整、异常问题的自主诊断处理、测控弧段匹配以及始终保持上下行通信链路的正常工作等，以便“日凌”结束后能第一时间恢复通信。 而设计寿命为90个火星日（相当于92.25个地球日）的“祝融号”火星车，现已属于“超期服役”，“日凌”结束后还将进行包括寻找水冰等在内的一系列重要的探测任务，“祝融号”这种“精神”正如曹操在《龟虽寿》里所写的那样：“老骥伏枥，志在千里；烈士暮年，壮心不已”，期待它继续取得更多好成绩，也祝福我国的航天事业再创辉煌。 |
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