在十一國慶長假來臨之際,你聽說了嗎,火星上的所有探測器們也要放假,而且比我們假期還長。那個(gè)在火星上不斷給我們發(fā)回“游客照”的祝融號火星車,就在“休假”之列,另外,此次“休假”的也包括美國的火星車。
有人問,是因?yàn)樯硥m暴,讓祝融號的太陽能板不工作了嗎?其實(shí)并不是,畢竟美國的毅力號使用的是核電池,不受太陽能限制,也同樣要“休假”。
說是“休假”,其實(shí)它們都還在正常運(yùn)轉(zhuǎn)著,只不過它們和地球的聯(lián)絡(luò)中斷了,據(jù)專家估計(jì)大概持續(xù)50天時(shí)間。由于采集到的數(shù)據(jù)無法發(fā)送回來,所以我們就當(dāng)它們在放假了。這次失聯(lián),也不必往陰謀論方面想,其實(shí)是由地球與火星在宇宙中的位置關(guān)系造成的。
什么樣的位置會(huì)導(dǎo)致火星無法與地球通信?
地球和火星,都是圍繞太陽轉(zhuǎn)圈的,地球轉(zhuǎn)一圈大約365天,火星轉(zhuǎn)一圈大約相當(dāng)于地球的687天,一圈的時(shí)間地球轉(zhuǎn)了快兩圈了??傆幸粋€(gè)時(shí)間,地球和火星在太陽連線上,分居太陽兩側(cè),這種位置關(guān)系叫做火日合相。
這個(gè)時(shí)候,巨大的太陽不僅是一個(gè)遮擋物,而且它會(huì)不斷放射出很強(qiáng)的電磁波。我們和火星探測器之間靠的是無線電波通信,也就是特定特長的電磁波,而太陽發(fā)送更強(qiáng)的電磁波,兩種電波就混在一起無法辨別了。
通信信號可以避開太陽輻射的頻段嗎?
有人問,電磁波有好多好多頻率,我換個(gè)頻段行不行?
但是,問題就在于,太陽是全波段發(fā)射的,頻率從低到高都有,我們躲不開。這些不同頻率有著不同的名字,例如可見光、紫外線、X射線,等等??茖W(xué)家分析它每個(gè)頻率電磁波的強(qiáng)度,有的強(qiáng)有的弱,跟大約6千度的黑體釋放的輻射的強(qiáng)弱分布非常相似,如下圖所示,所以科學(xué)家才得出“太陽表面大約6千度”的結(jié)論,其實(shí)沒有人去太陽表面測過。
因此,咱們探測器可用的電磁波頻段,基本太陽也在發(fā)射同樣的電磁波,只不過強(qiáng)弱有別。如果太陽輻射可以與通訊信號強(qiáng)度相比較,那就如同給文字上潑了一灘墨水,文字寫的什么就讀不出來了。
其他探測器的信號也會(huì)受到太陽電磁輻射的干擾嗎?
太陽全波段發(fā)射的電磁波,會(huì)被地球大氣吸收,不怎么影響咱們生活。但對于從大氣之外的宇宙空間發(fā)送回來的電磁波通訊來說,太陽的輻射干擾就比較強(qiáng)了。當(dāng)衛(wèi)星離得近時(shí)信號比太陽輻射強(qiáng),不容易被干擾,比如這次國慶長假,其他的衛(wèi)星是“不放假”的。然而,離得越遠(yuǎn)衛(wèi)星的信號越弱,火星和地球分居太陽兩側(cè)時(shí),相距大約4億公里,此時(shí)所有火星探測器發(fā)送回來的信號強(qiáng)度就很難從太陽輻射中區(qū)分,那它們也就集體失聯(lián)了,無論中國還是美國的探測器。
除了火星探測器,還有一類會(huì)被太陽輻射明顯干擾的衛(wèi)星,就是飛行在地球和太陽之間引力平衡的拉格朗日L1點(diǎn)上的衛(wèi)星。這里的衛(wèi)星可以隨著地球繞太陽一同轉(zhuǎn)圈,永遠(yuǎn)停留在日地連線上,如此一來太陽上如果有爆發(fā)活動(dòng),輻射和高能粒子在沖擊到地球之前,先要經(jīng)過這顆衛(wèi)星,它有很大的預(yù)警價(jià)值。但實(shí)際上L1點(diǎn)衛(wèi)星的飛行軌道,是繞著這個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)圈,永遠(yuǎn)錯(cuò)開一些,那是因?yàn)榛顒?dòng)在日地連線上,發(fā)送給地球的信號會(huì)受到太陽輻射的強(qiáng)烈干擾。拉格朗日L1點(diǎn)距離地球才150萬公里,火星可就遠(yuǎn)得多了,信號也更容易受干擾。
責(zé)任編輯:林晗枝
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