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人類登陸火星後怎麼和地球通電話?
2019-09-18 15:53:23   來源:

大家都知道,宇航員在地球空間站内不僅可以和地面通電話,還可以直播教學。而早在阿波羅登月時代,美國将登月宇航員在月面上的活動實況直播到全世界。近年來美國“鋼鐵俠”馬斯克提出火星移民計劃引發熱議,并提出要在2024年将人類送上火星,那麼人類登陸火星後怎麼和地球聯系呢?

簡單地說,地火通信隻能依靠微波通信、激光通信這類無線通信方式。通信模式包括點對點直接對地通信和中繼通信兩種模式,直接對地通信模式指火星探測器直接與地球建立無線通信鍊路,阿波羅登月就是采用的這種方式,但地火通信距離太遠會導緻通信數據率太低很難滿足用戶對“流量”的需求,再加上天體相對運動導緻測控覆蓋通信時間太短,會造成“您撥打的用戶不在服務區的困境”。

那麼為增強數據傳輸的有效性和通信覆蓋時間,地火通信大多采用中繼通信模式,嫦娥四号就是采用“鵲橋”月球中繼衛星中轉信号的,因為嫦娥四号着陸點位于月球背面,因月球潮汐鎖定的原因該面永遠背離地球,為此登陸火星一般首先發射火星環繞中繼衛星,我國計劃于2020年的火星探測器就包括火星環繞器和火星登陸器兩部分。火星表面發射信号至環火中繼衛星,待環火中繼衛星進入與地球通信區域後,馬上将之前記錄下來的信息通過無線電或激光的形式發送至地球接收系統,地球接收系統可以是環地衛星和深空地面站,這樣火星探測器就可以将所需要傳輸的數據、圖片、語音等信息傳輸至地球,反之亦然。

那麼有人會問,等我們人類登陸火星是否能像登月一樣視頻直播插國旗種土豆呢?答案是否定的。地月單向通信延時隻有1.3秒,做視頻直播還可以容忍,但火星與地球的最遠單程距離就相當于往返月球地球之間500次,通信信号即使以光速速率也要22.3分鐘的時間才能送達,可以想象一下,在地球上說一聲“喂”,要等至少45分鐘才能得到回複,而且因為火星和地球都繞着太陽轉動并自轉的原因,通信會時斷時續,也就是等45分鐘還不一定能收到回複,很顯然直播這類即時通信形式是不現實的,但選擇郵件、短信、錄短視頻、錄音等非即時通信方式還是可行的。