中国“天问一号”火星探测器已失联,官方:遭到强烈电磁干扰

天问一号是我国首个软着陆火星的探测器,它承载着中国人对火星探索的期望。

2021年6月11号,“祝融号”从火星表面传回首批照片。

如今“祝融号”已经稳定工作快4个月了。

就在10月5号,中国探月工程官方微信公众号突然发布一则消息,表示目前“天问一号”已经失联了,并表示失联只是暂时的,这也是可以预见性的结果,原因在于日凌现象。

日凌现象为什么会造成地球与火星之间的信号通信中断呢?

地球和火星一直绕太阳运行,如果地球和火星恰好运行到太阳两侧时,并且三者接近一条直线时,那么这种现象就叫做火星和地球之间的日凌。

直白一点说就是:火星—太阳—地球三者接近一条直线,并且太阳在火星和地球中间。

地球和火星探测器通讯靠的是电磁波,如果没有引力干扰,电磁波只能直线传播。

正常情况下,地球和火星之间除了极少一部分星际尘埃,其他干扰都没有,所以双方的电磁通讯可以直来直往,畅通无阻。

但是当地球和火星之间两点连线上突然出现像太阳如此巨大的恒星时。那火星和地球之间的电磁波通讯必然会被阻断。

有两个重要的原因

第一个是引力弯曲时空。

太阳可以弯曲周围的时空,造成经过太阳周围的电磁波被弯曲。

广义相对论中的时空弯曲首次得到验证就是因为太阳弯曲了系外恒星的光线,造成地球上观察到的系外恒星光线出现了偏差,其偏差值刚好符合广义相对论预言的那样。

如果地球和火星之间正好被太阳阻挡,那么彼此发出的电磁信号就会被太阳的巨大引力所弯曲,导致双方很难接收到彼此发出的信号。

第二个原因就是太阳辐射。

太阳是恒星,内部一直发生着核聚变反应,会释放大量的高能电磁波和射线。这些射线的频率很高,包含的能量也更大。当地球和火星之间的电磁信号遇到太阳发出的高能电磁波时,就会被冲击,改变频率,造成有效电磁波信号丢失。

所以日凌期间,地球和火星之间的通信就会丢失,这是正常的天文现象。美国的火星探测器—“毅力号”也和咱们的“天问一号”是一样的遭遇。但是这种失联是暂时的,日凌现象预计到本月中旬结束,那时地球和火星之间的通信就又会恢复。

人类有办法在日凌期间继续保持和火星探测器的通讯吗?

答案是:理论上有办法。中国曾经发射过一个中继卫星,用于连接地球和月球背面的通讯,这就是“鹊桥号”。

同理,发射一个中继卫星在火星、地球、太阳任意两者之间的某一拉格朗日点上。

这个拉格朗日点必须在日凌期间不与这三者处于同一条直线上。那么地球和火星之间的通讯可以先将电磁波发射到该中继卫星上,再通过中继卫星传播到接收方。

但是这样只是理论上可行,日凌期间,中继卫星也会遭受巨大的太阳辐射干扰。并且发射中继卫星的代价太大了,况且日凌现象本来就为期不长,影响并不是很大。

延伸阅读:天问一号并不是我国首个火星探测器。

早在2011年,我国就已经开始探索火星了,我国第一个火星探测器是“萤火一号”。“萤火一号”和俄罗斯“福布斯-土壤”火星探测器曾经一起搭载了俄罗斯的运载火箭飞往火星,最后由于俄罗斯那个火星探测器出现了故障,导致整个火箭都未能成功进入火星预定轨道。就这样,中国第一次火星探测任务失败了。