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2021年新春伊始 ， 科学界又有了非常震撼的消息 ， 美国的火星探测器着陆了！2月19日凌晨 ， 美国火星探测器“毅力号”成功在火星耶泽罗陨击坑着陆 ， 这也是第五个着陆火星的探测器 。 很疑惑的是 ， 这个在2020年最后一个季度出发的探测器 ， 为何却是第一个进入火星大气层并且成功着陆的呢？

当然 ， 第一个着陆是一个疑惑 ， 探测器着陆后三分钟就返回了图片 ， 这就让人不解了 ， 因为火星和地球通信有11分钟左右的时差 ， 美国的这波操作是如何实现的呢？
美国 “毅力号”火星车成功在红色星球登陆 ， 开启生命搜寻之旅 ， 它除了收集火星的地质和气候特征、为人类探索铺平道路之外 ， 还将专注于天体生物学 ， 即对整个宇宙生命的研究 。 事实上 ， 毅力号上还有5个鲜为人知的 “隐藏装饰” 。
当然 ， 最激动人心的 ， 要数着陆的直播画面了 ， 刚好这个时间是4时55分 ， 美国NASA收到了来自“毅力号”的软着陆信号 ， 到了4时58分的时候 ， 火星地平线正好出现在了NASA中心的大屏幕上了 ， 尽管分辨率不是很高 ， 而且灰尘还很大 ， 但是 ， 完全可以确定的是 ， “毅力号”已经成功着陆了！

延时问题到底是怎么回事呢？难道又是在作假？火星是离太阳第四近的行星 ， 也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星 ， 为太阳系里四颗类地行星之一 。 火星的外表是橘红色的 ， 这样橘红色的外表是因为地表被赤铁矿（氧化铁）覆盖 ， 火星的直径约为地球的一半 ， 自转轴倾角、自转周期则与地球相近 ， 但公转周期是地球的两倍 。
不过 ， 小编相信看了直播的人 ， 可能有这样的疑问 ， 火星和地球最近的距离也超过5400万千米 ， 这个时候的单向通信刚好需要3分钟 ， 而今年并非火星大冲时的距离是6200万千米 。

最近的一次火星冲日发生在2020年10月14日 ， 毅力号在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空 。 该探测器发射窗口时间将延伸至8月15日 ， 如果这段时间该探测器无法顺利升空 ， 它将被封存起来 ， 等待2022年下一次发射窗口时间到来再发射 ， 可以这么解释：地球和火星每26个月会出现为期几周的发射最佳时期 。 不过 ， 即便如此 ， 单向通信时间已经超过3分钟了 ， 而且到了今年2月19日 ， 火星和地球的距离已经越来越远 ， 两者距离却达到了2亿千米之多！

这么远的距离 ， 即便是单向通信 ， 时间也要超过11分钟 ， 令人费解的是“毅力号”登陆火星后3分钟就发回了第一张登陆照 ， 这貌似又是赤裸裸的造假啊！

莫非 ， 这个直播就是所谓的“录播”？图的是新鲜感觉吗？完全可以这样解释 ， 从探测器进入火星大气层 ， 再到登陆火星表面并且发出第一张图片 ， 这个时候地球其实并没有收到探测器的信号 ， 因为地球和火星的距离遥远 ， 并不能进行真正的直播 ， 而都是延时的“录播” ， 所以这也就并不是美国航天局的本意 ， 无论是哪个国家登陆火星 ， 其实用的都是“录播”而已！说白了 ， 就是直播延时罢了！

探测器在经历了黑暗的7分钟并且到着陆后的3分钟时的第一张照片的传输 ， 时间差不多经历了10分钟的时间 ， 而这个黑暗的7分钟的第一个信号发出的时候 ， 探测器距离地球也有1800万公里 ， 当毅力号冲出黑暗时间时候 ， 其实它已经登录上火星了 ， 由于信号波的限制 ， 后续也就不知道会怎么样了！

NASA 在直播中透露 ， 装有传感器的探测器在进入火星大气层时 ， 可以感受到大气的减速 ， 当减速足够明显时 ， 系统便会开始控制探测器 ， 尝试向着陆点导航 ， 同时调节机身姿态 。分页标题#e#
在降落过程中 ， 可能会出现上百万种错误 ， 着陆轨迹的微小变化都可能导致任务失败 。 因此 ， NASA 将火星车着陆的过程称为 “恐怖七分钟”（seven minutes of terror） 。 地球上的工作人员只有等到登陆结束后才能知道它有没有成功 。

接下来就是要发生的“直播”了 ， 因此登陆后3分钟就发出照片 ， 美国航天局控制中心在11分钟后看到的这个“录播”也是间隔了三分钟的时间！在美国航天局的控制中心里 ， 只有在毅力号登录超过了11分钟后 ， 才有了欢呼的声音 ， 这并不是人们大脑接收信号的时间 ， 而是真的要等11分钟才能反应过来！

信号在宇宙中的传播是要时间的 ， 人们打电话的信号在地球上是即时通信 ， 但是要在星球间通信就不这样了 ， 比如你打电话到隔壁的星球 ， 可能要等8年多才能接到他的语音 ， 而在640光年外的星球到底存不存在 ， 你可能要等到640年后才能知道 。 这并不是所谓的人类的悲哀 ， 而是现实的物理问题！

这3三分钟后的信号传输到底有多难？确实 ， 即便是美国造成了火星探测器 ， 但是技术也只能是这样的 ， 这已经是人类最快的通信速度了！

当然 ， 探测器从火星传输信号到地球 ， 还是会遇到麻烦的 。 首先地球和火星都会自转 ， 也就是面对面的部位不会是静止的 ， 而且信号的传播是直线传播 ， NASA控制中心和探测器的信号传输一旦遇到了障碍物就无法连接到 ， 因此如果位置发生了变化 ， 就需要中继卫星来操作 ， 才能达到目的！比如洞察号登陆时就有两个先分离的探测器“瓦力”和“伊娃”在轨道上中继 。

当然 ， 美国的毅力号探测器下方装有23个雷达仪器和摄像头 ， 它们可以帮助火星车安全着陆 ， 也能传回画面供工作人员分析 。 它还配有 “地形相对导航” 软件 ， 能够处理相机拍摄的图像 ， 并将其与机载地形图进行比较 ， 从而确定航天器应该在哪些潜在的安全地点着陆 。

由此可见 ， 我国的“天问一号”未来也将会采取这种方式登陆火星 ， 为着陆器做信号中继的卫星就是在火星轨道上环绕运行的天问一号轨道器 ， 虽然在地球上我们也可以全球测控的 ， 但是想要执行太空的探测任务 ， 全球测控网的搭建是非常必要的！

天问一号和洞察号降落很相似
该任务耗资24亿美元 ， 利用名为“毅力号”的火星探测器搜寻火星上过去生命存在的证据 ， 并储存样本在未来返回地球 。 美国的毅力号探测器将在火星度过大约两个地球年 ， 探索直径45公里的杰泽罗陨坑 ， 而这个杰泽罗陨坑在远古时期曾存在一处湖泊和一处河流三角洲 。 毅力号探测器的任务是负责搜寻火星远古生命的迹象 ， 研究其陨坑地质结构 ， 采集并保存火星土壤和岩石的样本 。 这些样本将于2031年被带回地球 ， 用于探索火星生命潜在的证据 ， 以及火星神秘历史的重要线索 。
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【火星|直播造假了？火星通信需11分钟，为何毅力号三分钟就可传回图像？】#毅力号成功登陆火星#

来源：(栖采电影)

【】网址：/a/2021/0221/kd728726.html

标题：火星|直播造假了？火星通信需11分钟，为何毅力号三分钟就可传回图像？