通信被强力干扰，天问一号和祝融号都联系不上，到底发生了什么？

我国的祝融号火星车失联了！这则消息很不可思议，但确确实实是真的，而且已经持续了一段时间，同时失联的还有天问一号的环绕器，这是为什么？难道出故障了？要知道祝融号的设计寿命是3个月，现在已经工作了4个多月，算是超期服役了，但天问一号环绕器的设计寿命可远不止几个月，是要工作好多年的。

祝融号成功着陆后的自拍照

相比之下，美国曾经发射的机遇号火星车工作了15年，后来的好奇号在着陆9年后仍在火星表面行驶，有些朋友就着急了：难道我国火星车的寿命比美国产品差这么多吗？话还真不能这么说，因为美国最新着陆火星的毅力号，现在也失联了！

不光是毅力号，人类现在所有能工作的火星探测器，不管是环绕火星轨道的，还是在火星表面着陆的，不管是中国的还是美国、欧洲的，统统都无法联系了，这到底发生了什么事，难道火星那边出现了灾变，或是被小行星撞击了？

正在采样的毅力号火星车

恰恰相反，火星什么事也没有，正在好好地绕太阳运行，并没有爆炸，也没有什么异常，而造成所有火星探测器失联的罪魁祸首，正是那个光芒万丈的太阳！从9月下旬开始，火星逐渐进入“日凌期”，它与太阳、地球渐渐运行到大致一条直线上，太阳恰好位于火星和地球之间，成了“第三者”。

不知大家有没有注意到，最近在夜空中是很难看到火星的，因为在地球看来，火星正在和太阳紧紧地靠在一起，而且越来越近，被太阳的光芒所遮盖，白天用肉眼当然就看不到它了。日凌现象并不稀奇，根据火星和地球绕太阳公转的参数，大概每26个月就会发生一次，但这样为什么会造成火星探测器的失联呢？

火星日凌现象

众所周知，天问一号环绕器和祝融号都是通过无线电波与地球联系的，环绕器是一颗火星的卫星，与地球通讯条件比较好，而祝融号火星车要想与地球取得联系，可采用两种方式。一种是直接联络，利用可以转动的X波段天线对准地球，就能实现通信，但由于距离太过遥远，传输速率很低，只有2字节每秒。

另一种方式是先用UHF或X波段天线跟轨道上的环绕器通信，由环绕器充当中继站，再和地球建立联系，这种方式的传输速度比较快，那些火星表面的高清大图就是这样发过来的。但不论由哪种方式，有一个前提条件，那就是地球与火星之间不能有比较大的东西遮挡，如果用于信号传输的电磁波被完全挡住，那就啥办法也没有了。

祝融号上的X波段通信天线

然而当日凌发生时，太阳横在了火星和地球之间，不仅有可能挡住无线电波，太阳本身还就是个强大无比的无线电干扰源，它发出的杂乱无章的无线电波会严重扰乱地火通信，就像汽车明晃晃的远光灯一样让人看不清楚。或者干脆把火星挡住，让你一点儿脾气也没有。

那么火星发生日凌时，太阳真的把火星完全挡住了吗？其实并没有。火星和地球的公转平面虽然比较接近，但并不完全重合，要让火星完全躲到太阳背后还是比较难的。但即使太阳没有完全遮住火星，却依然造成了地火通信的中断，这是为什么呢？

原来，太阳本身那个发光的圆球直径虽然只有139.2万公里，在天空中所占的区域并不大，但它的外面却还有一层巨大的日冕层，分为内冕、中冕和外冕，厚度可达几百万公里。因此日冕比太阳本身大得多，达到了好几个太阳直径。

日全食期间拍摄的日冕部分区域的照片

日冕顾名思义就是太阳的帽子，属于太阳大气层的外层。这个巨大的帽子由很稀薄的完全电离的等离子体构成，温度很高，而且温度分布很奇特。太阳那个明亮的光球层温度只有5500℃左右，到了更外面的色球层能达到几万度，到了日冕层能达到上百万度。而日冕的温度是从内向往逐渐升高，在比较靠外的位置，能达到几百万度。

关于日冕层的温度为什么这么高的温度，其实现在人类还不是特别清楚，提出了好多理论，如声波加热、激波加热等，但都还处于探索阶段，没有定论。但这个巨大而又高温的日冕，却对无线电信号的传输产生了巨大的影响，这又是为啥呢？

原来日冕中都是高温的等离子体，说白了就是一大团炽热的带电粒子，本身就会发出非常大的电磁辐射，不仅能直接干扰通信，从火星那边传过来的微弱的电磁波也很难穿透这一团带电的“浆糊”，而日冕的范围又特别大，在天空中足以挡住旁边近在咫尺的火星，因此所有火星探测器与地球的通信就一股脑歇菜了。

太阳会对无线电通信造成极大干扰

估计会有网友说：解决这个问题还不简单，在远离地球的地方，比如月球上设置个中继站不就行了？这个事情说起来容易做起来难。这个中断站不能离地球太近，否则同样无法与火星联络，要离得非常非常远才行。

由于发生日凌时火星离地球有3~4亿公里之遥，太阳那一大坨日冕又超级大，简单估计一下就知道：这个中继站需要离地球上千万公里甚至更远，才能确保通信效果，发射这样一个航天器的难度可太大了，成本也难以想象。

其实不只是火星，即便地球附近的卫星也会受到日凌现象的影响。当地球、卫星和太阳恰好在一条直线附近时，地球与卫星的通信也会受到太阳无线电信号的干扰。很多人应该使用过室外天线来接受卫星电视信号，有时候电视机会莫名其妙地出现雪花，但过几分钟就消失了，这经常就是卫星发生了日凌而导致的。

卫星电视信号受到日凌干扰

因此，火星日凌并非异常现象，天问一号、祝融号等火星探测器在设计之初就考虑了这种情形，美国那些火星车也同样如此。在日凌的信号中断时间内，天问和祝融将停止科学探测，完成相关的状态设置，并持续进行状态监视，静静地等待通信恢复。

好在日凌期并不是太长，由于今年并非太阳活动的活跃年份，火星日凌的主要影响期大概会从10月2日持续到10月16日（NASA数据），大概半个月的时间。等这一阵子风头一过，地火通信就会逐渐恢复，天问一号和祝融号的科学数据和高清大图就又可以陆续回传了！当然，我们还是要祝福它们能够平稳度过这一段失联期，相信以中国航天的实力，这完全可以做到。