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为什么飞船去到火星这么远的距离我们人类还能遥控它?是什么原理?

如果说这个和小朋友玩的遥控玩具汽车一样也不要奇怪,对于美国推进实验室的勇气号和机遇号火星探测器来说无线电是对其进行遥控的主要方式。

看看我们购买的民用无人机产品,其设置中也包含自动返航功能,而火星探测器在着陆火星过程中就是采取自主的模式,其过程是非常复杂的,包括减速伞减速和气囊着陆的模式都是开创性的。机遇号和勇气号抵达后就开始了一系列的探测活动。

机遇号和勇气号到探测分为自主和遥控,实际上并不是直接通过地面控制中心的天线对于火星探测器进行遥控,其控制还需要经过一系列的中继卫星来进行,而使用大型的天线发射信号是必须的。

其实从世界各大国发射的月球探测器也可以看出来,包括美国的阿波罗系列,这些无线电信号等都是通过月球轨道舱中继,同理火星探测器也是如此,就是使用无线电,不过是需要更多的时间而已。

我们看到的宇宙都是因为这些恒星所发出的光线,而无线电是电磁波的一种,包括可见光,既然光线可以传播137亿年,那无线电当然可以遥控火星探测器了。

只要不出太阳系,人类就可以控制,但如果出了太阳系,我们就无能为力了!理由很简单:引力束缚了人类,就犹如孙悟空用金箍棒原地划了一个圆圈,妖精进不来,但我们也冲不出去一般似的……

这要归功于人类近百年来对卫星遥感技术的进步和应用,航天器去别的星球科考前提服务的工作量是巨大的,要在地球外面发射地对火星同步卫星,也在火星的外面安置一颗对地球的同步卫星。通讯的时候比方火星车要向地球发送一副照片,勇气号先把图片发给围绕火星的卫星后通过处理后用更大功率的无线电波朝着地球方向的卫星发送,地球的卫星利用强大的接收信号系统接收来自火星卫星的信号,获取了之后再发往地球地面的卫星接收器,进一步处理后,才能收到真正的信息!都是以光速传播的大概20多分钟就能收到

虽然我们离探测星球很远,但是在宇宙中我们是通过电磁波来通信,电磁波在真空中衰减很少,就像太阳的光线梦到达地球一样,电磁波在真空中衰减小是主要的。外就是我们发射和接受采用了高增益的抛物定向天线。第三个,为了减少大气层对信号的强衰减,我们在地球外空利用卫星进行中继。最后一个技术就是通信的调制和压缩技术,能保障信号准确连续。

感谢今日头条的邀请。也很高兴认识各位朋友。 我是达叔

这是由于地面站具有出色的信号接收和解码能力。由于地球在旋转,总共有3个地面站。在任何时候,都有一个可以随时接收信号的电台。每个接收天线的直径为70米,除非收音机停止工作,否则可以正确解码航天器无线电台的任何信号。

随着祝融号火星车在火星表面顺利移动的画面传回北京后,我们一边赞叹我国火星登陆计划的顺利实施,一方面也会有一个疑问就是,早前我国实施嫦娥登月计划的时候,为了让月球车和地球之间保持通讯,还特意在L2点发射了“鹊桥”号中继卫星,但是在发射天问一号火星探测器之前,我国从未向火星轨道发射过任何航天器,那么祝融号火星车是如何和地球保持通讯的?火星车又是如何精准的在月球表面移动的呢?

要知道地球和火星之间的距离最近也有5500万公里,最远则达到了4亿公里,这么远的距离下光是通讯电波的传输时间最短也得3分钟以上,最长则得半个小时以上,所以想要实现地球和火星之间的航天器的深空通讯就得依靠一款特殊的航天重器——深空探测网,所谓的深空探测网就是建设在多处的超大口径雷达天线,其口径越大接受的深空信号就越远、越灵敏。而且火星探测器的信号能够顺利传回地球,除了深空探测网装备的大口径天线外,还离不开通讯中继,毕竟地球和火星除了绕太阳公转,自身也在自转,为了保证“天问一号”随时都能与我们面对面通信,就需要采用到中继通信的方式。

我们以我国发射的天问一号火星探测器如何和地球之间取得通讯为例来说:

一、天问一号火星探测器搭乘长征五号运载火箭飞往火星的过程中,受制于地球和火星公转和自转的影响,为了保证天问一号在飞往火星的过程中保持轨道精准,我国分别在黑龙江的佳木斯、新疆的喀什和南美的阿根廷建设了由多个超大口径雷达天线组成的深空探测网,这样不管地球和火星如何自转或者公转,地处三个位置的探测天线都能接收到天问一号火星探测器的数据传递,继而将信息传递给北京的指控中心,天问一号火星探测器在飞往火星的过程中,大部分时间都会按照预定程序飞行,但是在整个过程中,科研人员依然可以根据实时轨道参数和预定轨道参数对其进行精准调控,以保证天问一号火星探测器顺利进入绕火星轨道正常运行。

二、在登陆器和轨道器分离,登陆器开始穿过火星大气层降落火星的整个过程,完全是依靠程序自主降落的,在这个过程中,安装在着陆器上的雷达、红外探测器和可视摄像头会实时的根据降落过程中的高度、角度、速度变化来调整推力,继而保证整个探测器在火星表面实现“软着陆”。

三、等到祝融号火星车顺利驶下着陆器平台,踏上火星表面后,祝融号火星车依然会依靠自身装备的多种探测器完成对附近地形的判断,并依靠自主程序控制完成周围地形的巡逻探测等任务。像祝融号火星车拍下的火星照片、或者是着陆器拍下的祝融号火星车巡视画面,都会通过着陆器上装备的通讯天线,传输给依然还在绕火星轨道上运行的轨道器。

轨道器将接收到的信号再通过自身装备的强脉冲雷达传输回地球,并最终被部署在黑龙江、新疆、阿根廷的深空探测网所捕获,从而实现地球和火星之间的通讯功能,而这个时候轨道器充当的角色就是“通讯中继的作用”。

我们将使用量子通信,在银河系内都行。

真佩服那些遥控火星车的专家能玩的下去,这么大的延迟我早砸电脑了。

其实火星的通信不是最远的,最远的是旅行者1/2号,和去冥王星的新视野号。它们都使用了长波通信和高增益天线,地球的接收端是深空探测网。而且还使用了特别的调制解调程序。由于信号衰减的相当严重,数据传输慢的难以想象,延迟更是高达十几个小时

闹求不清

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