祝融号成功驶上火星表面

美国航天局（NASA）在2021年2月19日4时55分接收到了毅力号成功登陆火星的工程数据信号之后的3分钟，毅力号成功着陆所拍到的第一张真实火星照片便也传达到了地球。

　　可中国的天问一号却需要整整的5天时间！难道说，这3分钟跟五天的时间就是我们跟美国的差距吗？

　　差距肯定是有的，而且还不小，这个我们得承认，但要说我们需要等待足足五天的时间，其实这个也是有技术上的原因的。

　　深空探测网（DSN）

　　美国深空探测网主要由设置在美国加州的巴斯托，西班牙的马德里还有澳大利亚的堪培拉的信号接收站点组成。

　　这三个地点在地球上相距所形成的角度恰好在120度左右，这样的布置方式可以让无论是从宇宙中的哪个角落发送到地球的信号，都能被NASA及时地接收到，意思其实也就相当于说，无论你火星什么时候给我发来信号，也无论地球转成了什么样的姿态，反正只要有信号来到地球，NASA都能收到。

　　那中国呢？组成中国的深空探测网的站点位置是中国最东部的佳木斯，最西部的喀什，还有处在阿根廷西部的萨帕拉。

　　中国的这种深空探测网布局方式实现了92%的天域覆盖，意思就是说，宇宙中的某个角落的信号传到了地球之后，可以被我们实时接收到的概率是92%。

　　与美国的相比，其实无论是深空探测的天域上，还是在可探测距离上，中国的确实暂时还是稍弱的。

　　不过虽说中国的深空探测天域跟距离比不上美国的，但要接收来自于火星的信号，其实这也基本够用了。

　　所以我们要比美国晚5天才接收到祝融号拍回来的照片的主要原因，其实还是在天问一号上。

　　信号传递的影响因素

　　理论上来说，无线电波在真空状态下的传播是没有损耗的，而即便太空中有各种各样的粒子尘埃在干扰，但从我们有时会听到说有什么天文台接收到距离地球几千万光年的信号的新闻来看，实际上，这方面的干扰是微乎其微的，不然这么遥远的距离，宇宙尘埃早就把信号给遮挡完了。

　　其实这也就是说，理论上，只要探测器有功率输出，那么无论它距离地球有多遥远，地球依旧是可以接收得到的。

　　但是天线的接收效率与传送的距离成反比，而在太空中，距离地球越远，信号被干扰得也就越强，传送的效率跟速度也就越低。

　　几千万光年之外的信号之所以会被地球接收到，那只是因为地球可以利用超大的距离跟源源不断的电力资源来做大天线，或者是天线列阵来接收那些来自于天外的微弱信号，降低频率震荡的相位噪音，利用低温来实现器件的低噪声，反正就是地球可以利用多种资源跟手段来降低信号的干扰，增强信号的接收能力。

　　但是天问一号呢？它完全没有像地球上的这样资源的支撑。

　　天问一号的天线受限

　　五吨的天问一号，除了里面携带的那些贵重的科研仪器之外，它要稳定运行，那就必须得装设推进系统，姿控系统，能量系统，结构系统，温控系统还有通信系统等。

　　而且因为需要考虑配合火箭整流罩内的尺寸，还要顾及探测器自身结构的稳定性，自以及供电系统的供电能力等，所以这也就意味着天问一号的“锅盖（天线）”不可能做得太大了。

　　这个其实我们从图片上基本就可以看得出来了，安置在天问一号环绕器上的天线确实不大。

　　而我们看祝融号通过环绕器发回来的照片，安置在祝融号的“尾巴”上面的天线感觉上仅有巴掌般的大小而已。

　　祝融号与环绕器的通信速度

　　祝融号登陆火星那天，环绕器是将祝融号送下了一定的高度，然后才跟它脱离的，而将祝融号送落火星地面之后，环绕需要上升调整轨道以便更好地中继祝融号与地球之间的信息传递，这调整轨道是需要时间的，当然，这不过是我们迟迟未能看到祝融号“自拍”照的主要原因之一而已。

　　还有另外一个原因就是祝融号与环绕器的通信效率问题了，前面说了无论是祝融号的天线，还是环绕器上的天线，它们都很小，这意味着无论是它们的信号发射能力，还是信号的接收能力，实际上都是很有限的。

　　而且由于环绕器是一直在火星上空跑着的，在祝融号往上传图片的“网速”就特别慢的情况下，假如祝融号的天线一不留神，对不准上空环绕器，“网速”进一步地被拖慢，或者是环绕器跑到进了火星的地平线，那信号直接就断了，所以祝融号将它的自拍图传送给环绕器的这一步，本就是非常不容易操作的。

　　可是美国的毅力号呢？在登陆的时候，人家的火星勘测轨道飞行器（MRO） 和 “马文”号（MAVEN）早就在火星的上空盯着了，毅力号一旦登陆成功就可以很轻松地将自拍照往上传。

　　所以人家毅力号根本不是一个“人”在战斗，但中国的天问一号确实就是一个“人”在战斗。

　　而且当祝融号成功地将自拍照传给了环绕器之后，环绕器还要用它那尺寸本来就不大的天线给慢慢一点一点地传回地球。

　　这一转一传的速度，跟人家已经玩了那么多年火星的美国相比，哪能那么着急呢？

　　我们慢慢来，最后还不是传回来了？