近期，關(guān)注星際探測的天文愛好者發(fā)現(xiàn)，中國國家航天局、美國國家航空航天局、歐洲航天局等多家航天機(jī)構(gòu)發(fā)布公告稱，火星探測器進(jìn)入指令靜默期，以火星為目標(biāo)的成像、光譜等深空觀測項(xiàng)目也均告暫停。同時(shí)，地面與近地軌道望遠(yuǎn)鏡對火星的觀測也進(jìn)入空白期。據(jù)介紹，這是因?yàn)榻裉欤?日）迎來“火星合日”，這是一種什么現(xiàn)象？這是否意味著火星會(huì)短暫“失聯(lián)”？會(huì)影響我們的日常生活嗎？
什么是“火星合日”現(xiàn)象？
“火星合日”期間，火星和地球就像隔著太陽“躲貓貓”。我們先來看看這究竟是一種什么現(xiàn)象？又因何發(fā)生？
北京天文館副研究員 曹軍：地球以外的這些行星，在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，有可能從地球上看，它跟太陽基本上成一條直線，這個(gè)現(xiàn)象在天文上叫作合?；鹦鞘俏覀兊厍蛑獾哪穷w大行星，它也是繞著太陽有一個(gè)公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，它們公轉(zhuǎn)的軌道基本上是在一個(gè)平面上。相當(dāng)于圍繞一個(gè)中心在跑圈，地球在內(nèi)側(cè)、火星在外側(cè)，地球跑得快，它跑得慢，那就有可能地球跑到了太陽的另一側(cè)。
從我們天文觀測上來講，大行星在合日的時(shí)候，實(shí)際上我們就看不到它了，因?yàn)樗谎蜎]在太陽的光里了。
太陽的光芒太過耀眼，給天文觀測帶來了顯著挑戰(zhàn)。不僅如此，太陽還是一個(gè)巨大的信號干擾器。比如說，在太空中我們的火星探測器與地球之間的通信，依靠的是無線電波這個(gè)看不見的“信使”，這些“信使”帶著數(shù)據(jù)和圖片，以光速在太空穿梭。但當(dāng)太陽正好位于地球和火星之間時(shí)，情況就變了。
北京天文館副研究員 曹軍：太陽除了我們看到的這個(gè)非常亮的光以外，它本身也是一個(gè)很強(qiáng)的發(fā)射源，各個(gè)波段的信號都很強(qiáng)。所以如果火星在太陽的背后或者附近的時(shí)候，我們從地球上接收這信號就有點(diǎn)困難。
應(yīng)對“火星合日”
為何暫停與火星探測器通信？
“火星合日”現(xiàn)象應(yīng)該如何應(yīng)對呢？不用擔(dān)心，科研人員應(yīng)對“火星合日”可以說是游刃有余，早早做好了準(zhǔn)備。比如剛才我們提到的，近期多國主動(dòng)暫停了與火星探測器的通信，為何要這么做呢？
天文科普專家介紹，“火星合日”的時(shí)候，太陽發(fā)出的強(qiáng)大電磁輻射，將來自火星探測器的微弱信號完全淹沒。
其次，太陽的電離層還會(huì)像一面鏡子，將無線電波散射到各個(gè)方向，把原本應(yīng)該直線傳播的信號變得混亂不堪。還有太陽的引力場會(huì)使經(jīng)過的無線電波發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致信號失真。這三種效應(yīng)疊加，火星探測器發(fā)出的微弱信號就像在一場搖滾音樂會(huì)中兩個(gè)人想講幾句悄悄話，根本就聽不清。
所以，就有了在“火星合日”的時(shí)候，各國會(huì)主動(dòng)暫停與火星探測器的通信，以免發(fā)出錯(cuò)誤指令或接收錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。
北京天文館副研究員 曹軍：現(xiàn)在所謂的失聯(lián)應(yīng)該是指通信可能會(huì)中斷一段時(shí)間，這段時(shí)間有多長，出現(xiàn)這種火星被太陽擋住的這種情況的時(shí)候，三四天以后它肯定就走出來了，太陽就沒法再擋住它了。
“火星失聯(lián)”會(huì)影響我們的日常生活嗎？
那么，“火星失聯(lián)”是否會(huì)給我們的日常生活帶來影響呢？
科普專家解釋，“火星失聯(lián)”對需要衛(wèi)星通信的天氣預(yù)報(bào)、衛(wèi)星導(dǎo)航、手機(jī)通信等百姓的日常生活都沒有關(guān)系，這些服務(wù)依賴的是地球軌道上的衛(wèi)星，與深空探測是完全獨(dú)立的系統(tǒng)。
北京天文館副研究員 曹軍：實(shí)際上除了對火星探測器數(shù)據(jù)回傳有一定的影響，那也就是幾天的事，其實(shí)對我們?nèi)粘Ｉ睿菦]有任何影響的。
“火星合日”帶來哪些意外驚喜？
雖然對于火星的觀測進(jìn)入了特殊的“指令靜默期”，但科學(xué)家們也在想辦法，將“火星合日”這一自然現(xiàn)象巧妙地加以利用，把它變成了一個(gè)“特殊觀測期”。包括我國的“天問一號”在內(nèi)的探測器，正是利用這個(gè)時(shí)間段，揭示了許多過去不曾掌握的太陽的秘密。
過去，人類觀測太陽活動(dòng)主要從地球視角出發(fā)，就像只從正面看一個(gè)立體物體。但隨著科技進(jìn)步，人類能利用發(fā)射到太空的探測器，對太陽活動(dòng)進(jìn)行立體的觀測和記錄。
北京天文館副研究員 曹軍：平常我們是直接接受太陽發(fā)出的可見光、還有其他波段的電波來對它進(jìn)行觀測。像火星合日這個(gè)時(shí)候，它跑到了太陽的后面，同時(shí)在火星上有一個(gè)我們已知的能夠發(fā)送信號的一個(gè)機(jī)器的時(shí)候，這時(shí)候相當(dāng)于我從太陽的后面，我發(fā)射了一束探測的信號，這個(gè)信號經(jīng)過太陽附近的時(shí)候，太陽大氣的活動(dòng)就會(huì)對這個(gè)信號造成影響，我們在地球上接收到這個(gè)信號反過來進(jìn)行分析，就可以得出太陽大氣的一些特性，這也是一個(gè)非常難得的機(jī)會(huì)。
2013年“火星合日”期間，人類首次從太空和地面兩個(gè)不同角度觀測到同一次日冕物質(zhì)拋射。2021年“火星合日”期間，中國的“天問一號”與美國的“毅力號”都記錄了太陽輻射的微妙變化，這些數(shù)據(jù)幫助科學(xué)家改進(jìn)了太陽風(fēng)模型，而太陽風(fēng)是影響航天器安全、地球磁場和極光現(xiàn)象的重要因素。
