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火星太阳地球4月将成一线:探测器联系或中断

科普小知识2022-07-10 09:53:02
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这张图显示了火星会聚时火星、太阳和地球的相对位置。这大约每26个月发生一次,从地球上看,火星几乎就在太阳的正后方。在火星关闭的日子里,地球和火星之间的通讯会被干扰甚至中断,所以美国宇航局通常会提前向在火星上工作的轨道飞行器或着陆器发送长期指令,以防发生任何事故。

北京时间3月22日,根据美国国家航空航天局的官方网站,美国和欧洲都有卫星在火星上运行,火星车在火星地面上工作。这些太空探测器已经和地面控制中心取得了联系。然而,下个月(4月),地球和火星之间的相对位置将导致地球和火星飞船之间的通讯被阻断甚至中断。

那时,从地球的角度来看,火星将几乎完全从太阳后面经过。当火星、太阳和地球形成这样一条直线时,太阳的强烈辐射将很容易干扰甚至切断地球和火星之间的通讯。为了防止火星探测器接收到错误的指令,美国宇航局喷气推进实验室的工程师计划在4月份完全停止向火星飞船发送任何指令,直到两颗行星之间的角位置关系恢复正常。

地球和火星都围绕太阳旋转。当太阳将火星与地球完全隔离时,这种现象被称为“太阳中的火星”。这种现象大约每26个月发生一次。

美国国家航空航天局喷气推进实验室的克里斯·波茨是美国国家航空航天局火星奥德赛探测器的项目负责人,该探测器自2001年以来一直围绕火星运行。他说:“这是奥德赛号运行期间与火星的第六次相遇。因此,我们在处理这类事件方面已经积累了丰富的经验,尽管这类日常事件每次都略有不同。”

这种差异通常反映在太阳遮蔽火星的程度,它是否被完全遮蔽,以及遮蔽发生时太阳的活跃程度等方面。太阳的活动,包括太阳黑子和耀斑,通常遵循一个22年的周期。

今年4月17日,火星和太阳之间的视在张角将会降低到0.4度左右(注意!切勿试图用肉眼或双筒望远镜观察太阳及其附近的天空,否则会对眼睛造成严重伤害!).目前,太阳正接近其周期中的活动高峰期,但在这个最大活动期,太阳似乎并不活跃。

波兹说:“事实上,2013年火星最大的不同是好奇号探测器目前正在火星上工作。”火星奥德赛号和火星侦察轨道器,除了完成指定的任务外,还承担了转发在地面工作的好奇号和机遇号探测器的所有数据的任务。

从四月初开始,从地球发送到火星探测器的信号的稳定性将开始下降。当太阳和火星之间的夹角小于2度时,地球和火星之间的通讯将从4月9日至26日基本中断。这两个行星之间的交流也会或多或少地在这段时间前后受到影响。在此期间,两个轨道飞行器将继续收集科学数据,但活动强度将相应地降低,与正常状态相比。同时,两个轨道飞行器和火星漫游者之间的数据中继也将正常进行。奥德赛号宇宙飞船将在整个四月继续向地球发送数据,但工程师们预计传输将不可避免地中断。在此期间未成功发送的数据将由探测器存储,并在通信恢复后发送回地球。

从4月4日开始,火星侦察轨道飞行器将按计划进入仅存储数据模式,中断数据传输。项目执行董事、美国宇航局喷气推进实验室科学家里德·托马斯说:“我们只会在一整天内存储数据。”他预计,到5月1日左右通讯完全恢复时,探测器将拥有由自己的探测设备收集的约40G数据,从好奇号探测器转发的约12G数据将需要传输回地球。

美国宇航局的机遇号探测器这次将有第五次太阳能体验。机遇号控制小组的科学家将在4月9日至26日期间停止向它发送指令。在此期间,机遇号将根据预先上传的长期指令独立开展科研活动。

“我们必须在这个月完成额外的计划任务,因为我们必须在火星关闭太阳期间提前为机遇号制定一个行动计划,持续大约三周,”机遇号探测车和喷气推进实验室的项目经理范二·赫拉纳说。然而,出于安全方面的考虑,机会将不会在收盘日继续推进。

好奇号是最新到达火星的火星车,它将在最后一天继续在那里工作。好奇号项目科学小组计划在4月4日至5月1日暂停与好奇号的联系。

喷气推进实验室的托尔斯滕·左恩负责好奇号项目工程团队在火星日期间的计划活动,他说:“我们将通过两种方式继续监控火星车的状态。首先,好奇号将按计划每天向地球发送一个简单的信号来报告和平。其次,我们将继续通过火星奥德赛号宇宙飞船监测好奇号。”美国宇航局喷气推进实验室(JPL)是加州理工学院的一部分,该学院负责美国宇航局总部目前在火星上运行的所有美国探测器和火星车的操作和控制。阅读更多关于美国宇航局网站的信息