電磁波 火星著陸遭國外質(zhì)疑，祝融號傳回著陸影像，為何數(shù)據(jù)接收這么久？
5月15日，國家航天局宣布，祝融號火星車成功著陸在烏托邦平原。但是，在接下來的幾天之內(nèi)，卻沒有著陸的相關(guān)圖片或者視頻，這就引起了一些國外網(wǎng)友的“陰謀論”。他們認(rèn)為，火星車最終的結(jié)果是著陸失敗了。然而，在5月19日的時候，國家航天局發(fā)布了火星著陸的視頻以及火星車的自拍照，成功打臉了那些陰謀論。
在這些圖片中，我們可以看到火星車已經(jīng)展開了太陽能面板，也可以看到著陸器的坡道機(jī)構(gòu)展開正常，這一切都是火星車上的避障相機(jī)所拍攝的。那么，為什么火星車著陸成功之后，圖片和視頻的回傳要那么久？
我們要知道，電磁波在空間中的傳播是擴(kuò)散的，它的強(qiáng)度會隨著距離的增長而呈現(xiàn)平方衰弱。并且這還是理想狀態(tài)下的情況，在實際情況下，電磁波還會受到干擾而減弱。目前，地球和火星的距離超過1.5億公里，在這么遠(yuǎn)的距離之下，電磁波信號從火星傳播到地球的時候已經(jīng)非常微弱了。因此，接收數(shù)據(jù)的帶寬也變得非常小，接收數(shù)據(jù)也就比較慢。如果非要比喻的話，那么2G的網(wǎng)速下載4K的電影是非常形象的。
其實，地球和火星車并不是直接通信的，而是通過天問一號的環(huán)繞器作為中繼通信。我們剛剛說過，地球和火星之間的信號衰減是非常嚴(yán)重的，因此在火星的發(fā)射端需要更高的能量供應(yīng)和更大的天線，環(huán)繞器上攜帶有直徑2.5米的高增益定向天線。
但是，祝融號火星車不可能像環(huán)繞器那樣，它攜帶有6大科學(xué)設(shè)備，已經(jīng)沒有足夠的空間讓天線更大了。并且，祝融號還隨著火星自轉(zhuǎn)，有時候還會轉(zhuǎn)到背面去。因此，火星車沒法直接和地球進(jìn)行通信，這能通過中繼的方法和地球聯(lián)系。火星車上的6大科學(xué)設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也是很大的，只有當(dāng)環(huán)繞器飛臨火星車上空時，它才能一點一點把數(shù)據(jù)傳出去。
事實上，盡管5月15日環(huán)繞器就與祝融號火星車分離了，并且祝融號火星車也成功著陸了。但是，直到5月17日，環(huán)繞器才進(jìn)行第四次點火制動，進(jìn)入了中繼通信軌道。有趣的是，環(huán)繞器與地球深空站的通信使用的是X頻段，而環(huán)繞器與祝融號火星車聯(lián)系使用的是甚高頻。
在地球上，接收來自火星信號的天線位于天津，它是一口直徑70米的全可動的“大鍋”。這口“大鍋”由1328塊高精度的面板組成，總面積相當(dāng)于9個籃球場那么大，是全亞洲最大口徑的同類天線。正是因為有了這個大口徑天線，讓我們完成了接收來自火星數(shù)據(jù)的任務(wù)。有時候為了加快速度，還可以聯(lián)合密云的50米天線、40米天線以及昆明的40米天線，四個天線同時接收數(shù)據(jù)，然后再進(jìn)行合成。
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【 電磁波|火星著陸遭國外質(zhì)疑，祝融號傳回著陸影像，為何數(shù)據(jù)接收這么久？】在這之后，祝融號火星車將開展巡視任務(wù)，為我們送回更多的火星數(shù)據(jù)。
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