失聯35天,中國地面終於聯繫上天問一號,究竟發生了什麼?

胖福的小木屋 發佈 2021-10-18T17:52:56+00:00

火星探測任務工程總設計師張榮橋表示,10月18日日凌期將結束,天問一號環繞器和祝融號火星車陸續開始恢復工作。從9月13日開始,地球通信被切斷,中國地面聯繫不到天問一號,到10月18日已經持續了35天,而這一切的罪魁禍首就是太陽。

火星探測任務工程總設計師張榮橋表示,10月18日日凌期將結束,天問一號環繞器和祝融號火星車陸續開始恢復工作。

從9月13日開始,地球通信被切斷,中國地面聯繫不到天問一號,到10月18日已經持續了35天,而這一切的罪魁禍首就是太陽。

日凌現象是什麼

我們身處太陽系中,太陽是絕對的「C位」,不僅體形巨大,不停散發著光和熱,它發出的電磁波涵蓋面也很廣,從短波的γ射線、X射線波段,到長波的無線電波段,一個都不少。因此,圍繞著太陽,地球公轉軌道在最內圈,火星公轉軌道在最外圈,形成兩個同心圓。

而火星公轉周期與地球不同,約為687天,因此每隔一段時間,太陽、地球、火星三者便會運行至同一條直線,地球與火星分別位於太陽兩側時,太陽是一個大的能量的集團,太陽發出強大電磁波便會將天體發出的無線電信號淹沒,它對火星和地球之間的無線電的信號,不管是從地球發往火星的,抑或是從火星回來的一個信號,都會產生干擾,導致信號不能夠進行正常的來往。



從而使地球無法與天體進行準確通信,造成暫時性失聯,這種現象就是日凌現象。就會出現日凌,這個時期正好也是火星和地球距離最遠的3.95億公里的時候。除了中國的祝融號火星車,在火星的所有探測器和火星車在日凌期間都和地面失聯。

別以為,只有天問一號、祝融號會受「日凌」的影響,因為地球同步衛星只能定點在赤道上空,在北半球,一般在春分前的二、三月或秋分後的九、十月發生;而在南半球,在春分後的三月或秋分前的九月。在這段期間,太陽、通訊衛星與地球的接收點連成一線。由於太陽輻射對整個射電頻譜均會影響,包括用於衛星通訊的微波波段(C波段Ku波段Ka波段)。受到電磁輻射的影響,透過衛星轉播的電視訊號會受到干擾,令訊號不能接收而出現黑屏,又或訊號受干擾而出現雪花。干擾的時間視乎輻射的強度和持續時間,從12分鐘到數天不等。影響日期在春分及秋分點的前後各一個月之內。



祝融號火星車又有新任務

而如今日凌結束,在「祝融號」火星車失聯休假這段時間,科學家們早已為它制定了新的行動計劃。日凌結束後,祝融號將進入拓展任務階段,向著著陸點以南的方向行駛,以環繞器發現的疑似泥火山的地區為目標開展巡視探測。

泥火山,顧名思義是由泥構成的火山。說是泥,是因為它的確是由黏土、岩屑、鹽粉等泥土構成;說是火山,卻又不是通常意義上的火山,通常所說的火山最基本的特徵是由岩漿形成的,並具有岩漿通道,而泥火山則是由泥漿所形成,不具有岩漿通道。不過,泥火山不僅形狀像火山,具有噴出口,還有噴發冒火現象。


美國科學家發現火星表面有泥火山存在,他們認為這些泥火山中可能蘊藏著火星生命的痕跡,這是因為泥火山是一種地質結構,氣體、液體和細粒岩石或者泥漿混合在一起,並在受力情況下從地下數米或者數千米噴出地表。火星的泥火山中可能存在通過噴發,將地下的多泥沉積物噴出,多泥沉積物中可能含有有機物質,後者可作為過去和現在火星生命的一種生物標記,通過對泥火山的研究可以幫助我們更深入地了解火星。所以在天問一號環繞期發現泥火山的蹤跡之後,祝融號就開始執行新的任務,對泥火山地區進行探測。



很多人就很好奇,祝融號的設計壽命僅有3個月,為什麼還能夠持續工作呢?

祝融號為何能超壽命工作

其實設計壽命三個月和實際使用壽命並不一致,比如美國之前的很多火星車設計壽命只有3個月,但是工作年限最高達到了十幾年,比如勇氣號和機遇號兩台火星車它們的設計壽命都是只有三個月,勇氣號工作了7年,而機遇號則工作了16年。



祝融號的能源是 1000 多片太陽能電池和連接在一起的蓄電池,太陽能電池安裝在車體上方及四塊摺疊板上,接收太陽輻射給蓄電池充電。太陽能電池總面積約為 4 平方米。

所以只要有太陽光,祝融號就可以獲取能量,且只要自身沒有發生故障,就可以持續工作。以在月球工作的月兔二號為例子,玉兔二號2019年1月3日在月球登陸,設計壽命為3個月。而截止到9月22日,「月兔二號」月球車已經在月球背面工作了900天,行動距離超過八百米,打破了月球車在月面工作時間的紀錄。



所以設計壽命並沒有代表探測器使用的工作壽命,目前,祝融號已經完成了既定的探測任務,在超過了設計壽命之後,火星車狀態良好、能源充足,所以祝融號也將繼續按照「七日一周期,一日一規劃,每日有探測」的高效探測模式,向南部的古海陸交界地帶行駛,去探測那裡的泥火山地區,以獲取更豐富的科學探測數據。

如果可以到達泥火山當然更好,如果不可以,那就探測泥火山地區一些非常明顯的溝槽。

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