到火星“串门”为什么这么难(图)

2011年12月03日16:53 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信字号：T|T

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距离远

4亿公里的地、火距离导致遥控遥测困难

虽然让人类产生很多幻想，到火星“串门”却很难。

首先是距离远。迄今为止，我国的太空探测器所到达过的最远位置，是日—地系统的“拉格朗日点”的2号位置。它到地球的距离大约相当于地月距离——38万公里的四倍，也就是大约150万公里。而火星距离地球的最近距离则达5500万公里，最远距离则超过了4亿公里。如果“萤火一号”到达火星后，与地球的距离将为3.56亿公里。

如果把在星际航行的探测器比作“风筝”，航天测控网就是那一根牵住“风筝”的线。通过这条看不见的“线”，地面控制系统可以对探测器的飞行轨迹、姿态、各个系统的工作状态进行测量、监视与控制。

而信号的强度与距离是成反比的，超远距离会带来信号衰减和传输延时等困难。

由于地球与火星最远相距4亿公里，需要实施超远距离的测控和通信，以确保指令的上传和数据的下传,这就要求地面测控站的天线孔径很大，发射足够大的上行功率和接收来自数亿公里远的火星探测器发回的下行微弱信号。此外，遥远的地、火距离，还使得信号往返一次至少需要45分钟，因此，必须要求探测器高度自主完成事先设置好的功能。

除此之外，火星探测器还面临着如何实现多星定向问题。多星定向是姿态控制里的难题，往地球传数据时要对地球定向；拍摄火星时仪器要对火星定向；太阳能帆板还要随时对太阳定向，这对探测器的姿态控制来说都是极大的挑战。