根据9月30日来自国家航天局的消息，中国首枚火星探测器祝融号，由于火星环境的变化，将切断与地球之间的联系，进入沉睡状态。 与此同时，美国的毅力号火星车也停止了大部分探测任务，进入了待机自持状态。 数亿公里之外的火星，究竟发生了什么情况，令中美两国的探测器都如此如临大敌？ 日凌现象 日凌现象一般用来描述人类发射的环绕地球人造卫星和地球、太阳处于一条直线上时，卫星返回的信号受到太阳发射出的强烈电磁波干扰，出现的信息失真事件。 最近一次的日凌现象是2021年9月26日至10月16日，中国广播电视节目传输卫星进入日凌期，各地的广播电视均出现了不同程度上的雪花、噪音和马赛克现象。 对于这一次火星探测器失联情况，不少人希望用日凌现象进行简单的解释，实际上这是并不准确的。 由于地球和火星运行轨道平面比较相近，所以会出现一个特定的时间点，使得火星太阳地球处在同一条直线上。 2021年10月2日太阳系实况 太阳庞大的体积从物理上隔断了火星探测器与地球之间的联系，并且其作为太阳系内最强的信号源对于探测器的返回信号有着巨大的干扰作用。 虽然与地球上的日凌现象受太阳影响的原理相同，但是火星探测器的失联现象主要受地球与火星之间相对位置的影响，而非如同地球上的日凌一样集中发生在春分及秋分日周围。 在这说，火星通信主要依赖地面站接受，即使地球同步轨道卫星受到影响，也不至于把火星探测器停机了来应对。 所以在这里使用太阳干扰进行解释，而不是日凌这种专有名词较为合适。 应对之策 在深空探测项目里，太阳对通信的影响一直是最主要的几个因素之一。 2018年9月5日，太阳发生了M4。2级耀斑事件。 当时北京处于向阳时间，紫外线与X光直接冲击这一地区。 京津冀周围发生电离层扰动，在这几十分钟内，京津冀短波通信受到极大的干扰，几乎无法进行。 太阳耀斑现象 由于太阳本身蕴含的能量过于庞大，即使集中目前人类所有的能源进行远程通信也会被淹没在太阳海量的全波段干扰中，更别说探测器那一小块只有几平方米的太阳能板的能量了。 所以各国针对这种情况的应对方式就是如同题目一样，停止大部分的科考活动，设备进入低消耗待机状态，等待太阳干扰时间的过去。 其他解决方法 目前对于这种问题的主要解决方法有两种：1、探测器内置强人工智能；2、中继卫星方法。 先说第1种方法，通过强化探测器的智能能力，使得探测器在与地球失去联系的过程中，依旧能够自主完成探测任务，并将探测数据储存在机载的储存器中登到通信重新连接，再一次性的将探测数据传回地球。 大概就是这种 这也是目前深空探测器的主要发展方向，随着人类探索，宇宙深度的逐渐增加，信号延迟和信号衰弱带来的通信问题愈发地不可避免，地表控制信号也愈发微弱，让探测器变得更加聪明就成了一条解决方案。 但是即使是在地球上，超级计算机海量运算能力的加持之下强人工智能也依旧是进度缓慢。 人类的大脑是地球上最为复杂的组织之一，希望通过程序去模拟人类的决策过程，在数十年之内看不到突破的希望。 美国的泰坦计算机 接下来就是第2种方法，中继卫星的方法。 这是一种比较成熟的解决方案，在我国嫦娥4号探测月球背面时，月球本身也成了阻碍地球与嫦娥4号通信的一大障碍。 我们通过发射鹊桥号中继卫星，绕过了月球本身搭建了一条略带折角的通信线路，成功解决了通信问题。 在火星探测任务中，我们可以发射一枚环绕太阳的卫星，这颗卫星位于地球与火星之间，地球火星卫星之间呈三角形，就可以在一定程度上绕过太阳的辐射干扰。 但是通过中继卫星绕路，在一定程度上也增加了信号的传输路程，增大了信号的延迟与衰减，这也是为何目前并没有类似任务的应用于火星探测卫星。 绿圈 顺带一说，目前人类发射的走得最远的探测器是1977年9月5日发射的旅行者1号探测器。 在经过几次引力加速之后，旅行者1号也成了人类目前已有的飞行速度最快的飞行器，在2012年8月25日NASA正式宣布旅行者1号冲出太阳圈，进入星际介质。 有利于通信技术的提高，2017年NASA重新建立了与旅行者1号之间的通信，并且通过控制旅行者1号上的4枚姿态调整推进器，再次延长了NASA数据通信23年的时间。 目前旅行者1号与地球间的距离，已经超过地球与太阳之间距离的160倍以上，在这个距离上，太阳能已经微弱的可以忽略不计，它与地球之间的传输能量主要依靠飞行器上携带的钚核燃料电池提供。 这也是限制深空探测中继卫星方案的一大问题，旅行者1号上的钚燃料电池将在2036年彻底耗尽，在这之后他将与地球失去联系。 中继卫星方案仅可利用于小行星带内部的宇宙间通信，在更加遥远的宇宙深处，最终还是需要人工智能的方法。 总结 太阳系只是银河系中微不可见的一隅，而银河系也只是恒河沙数般的星系中普普通通的一个，相对于宇宙的浩瀚，人类短短几十年的寿命实在是太过渺小。 在这样的背景组织下，许多人质疑航天技术发展的意义，毕竟至少在大多数人的有生之年，移民月球、征服火星这种宏大的场景是无法实现的。 但是，兔子觉得正是这种离开自己的舒适圈，努力探索未知世界的冒险精神才是人类最伟大的赞歌。 毕竟人类最伟大的赞歌就是勇气的赞歌。
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