为什么火星车走得这么慢火星到地球的信号如何传递延迟 _知识分享

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根据央视新闻消息，今天中午天问一号的火星车——祝融号在火星上行走的距离达到808米，现在正在穿越地形复杂的地带。
祝融号里程突破800米是值得庆祝的事，但从5月15号登陆火星开始，它已经在火星行走了82个火星日了，这样算下来差不多一天只走了10米，而且一个火星日还略长于地球日。
那么问题就来了，为什么祝融号在火星上走得这么慢呢？
很多人第一时间想到的可能是火星车的功率和火星复杂的环境，事实上这两个都不是主要因素，其实最主要的是它与地球通讯的延迟。

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图注：祝融号
虽日照有限，但火星车可以更快。
祝融号使用的是太阳能驱动，它像蜻蜓翅膀一样安装了大大的太阳翼来收集太阳能。相较于地球，火星距离太阳更远，而且火星是有大气层的，干燥的火星地表导致那里几乎每天都有可能发生沙尘暴并遮挡阳光，因此火星车能够获取的太阳能确实会打折扣。
在日照不足的前提条件下，核动力火星车就出现了，典型代表是好奇号火星车，它是由美国航天局（NASA）2011年发射，2012年8月成功登陆火星的探测器，到现在已经运行了9年。
你猜好奇号现在走了多少米？

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图注：好奇号的行驶轨迹和里程
在美国航天局官网可以查询到好奇号的运行轨迹，截止我写稿，它总共走了25.98公里，每年不到3公里。
这么看来，相比较于好奇号，祝融号走得还算蛮快的了。
其实，即便是在相对寒冷的火星，祝融号也有机会获取足够的能量来让自己走得更快，因为它只有240公斤。
只是其它一些因素让它没有必要走太快，也不能走太快。
当然，火星复杂的地理和气候是其中一个，这让祝融号火星车经常需要进入“休眠”状态。

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火星沙尘暴和地球下雨一样平常
火星车何时需要“休眠”？
首先，火星车的设计本身就不会太快，因为火星上是没有高速公路的，到处都是石头旮旯，它不可能跑太快。
其次就是它经常需要进入“休眠” 。
一个原因是我们前面提到的火星沙尘暴，当扬起的沙尘遮挡了阳光时，祝融号就会进入“休眠”，等沙尘过了之后再行动。

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图注：没有大气的月球，一个脚印能保留很长时间
火星不像月球那样一个脚印都能留个几百年，它的大气活动非常显著，沙尘暴持续的时间很长。如果我们以后有机会去火星旅行的话，除了火星更小的引力之外，我们的第一印象绝对是火星肆虐的沙尘暴。
另外，晚上也基本不会行动。而且由于大气稀薄，火星的晚上不是一般的冷，行动的话很可能出现难以预料的状况。

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还有就是火星显著的四季变化，当秋冬来临时，火星表面光照明显下降，火星车甚至还要进入“冬眠” 。
祝融号根据电池容量和火星温度变化，配置有自主“唤醒”和“休眠”机制，它就是一直在这样走走停停中度过82天的，所以慢是肯定的。
只是一天走个10来米，总还是会让人感觉不可思议，但如果你知道通讯有多困难的话，就也会觉得很正常了。

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通讯速度慢、延迟很长
虽然火星是挨着地球的“邻居行星”，但它距离地球是非常遥远的。最近时也有5500万公里，最远的时候达到4亿公里。
这样的距离即便是光速也要3-20分钟才能把火星的信息传递到地球，要建立通讯的话更难，它不仅有很长的延迟，“带宽”也是慢的可怜。
实际上，祝融号有两种方式和地球取得联系，要么直接联系地球，要么通过中继卫星，也就是环绕器。

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火星车和地球的通讯方式
根据央视新闻的数据，通过环绕器和地球取得联系的延迟是21分23秒，当我们接收到信息后把指令反馈过去已经是42分分钟后的事了，这个还不算数据的传输和下载时间。

为什么火星车走得这么慢 火星到地球的信号如何传递延迟

为什么火星车走得这么慢火星到地球的信号如何传递延迟