2021年2月19日凌晨，NASA的火星車“毅力號(hào)”成功登陸耶澤羅隕擊坑（Jezero crater），成為第五輛成功著陸的火星車，作為2020年火星探測(cè)季的最后一個(gè)出發(fā)的探測(cè)器，卻第一個(gè)沖進(jìn)火星大氣層，并且成功著陸，我們有很多疑問(wèn)！
著陸三分鐘就發(fā)回信息，火星和地球通信延遲就超過(guò)11分鐘！
凌晨直播最激動(dòng)人心的畫(huà)面就是4時(shí)55分，地球收到了“毅力號(hào)”軟著陸的信號(hào)，4時(shí)58分，火星地平線就出現(xiàn)在了NASA飛行控制室的大屏幕上了，盡管只是避險(xiǎn)相機(jī)的低分辨率相片，還被部分防塵罩給遮擋了，但已經(jīng)給了大家一個(gè)確定的信息，“毅力號(hào)”已經(jīng)成功著陸！
為什么3分鐘就能收到信號(hào)，延遲不是要11分鐘么？
相信大家都有這個(gè)疑問(wèn)，因?yàn)榛鹦呛偷厍蚣词乖诰嚯x最近時(shí)仍然超過(guò)5400萬(wàn)千米，單向通信剛好需要3分鐘，而今年并非火星大沖（火星和地球都是橢圓軌道，剛好湊巧兩者最近叫做大沖），距離是6200萬(wàn)千米。
其實(shí)本輪火星沖日發(fā)生在2020年10月14日，因此火星探測(cè)季從去年7月份出發(fā)，走出一條霍曼轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)火星，就是趁這最近的距離，但即使如此，單向通信時(shí)間已經(jīng)超過(guò)3分鐘了，而且到了今年2月19日，火星和地球漸行漸遠(yuǎn)，兩者距離已經(jīng)達(dá)到了2億千米！
現(xiàn)在地球已經(jīng)跑到火星前面去了
單向通信時(shí)間超過(guò)11分鐘，所以NASA的“毅力號(hào)”登陸火星后3分鐘就發(fā)回了第一張登陸照，這不是赤果果的造假嗎？
火星著陸直播，其實(shí)一直都是“錄播”？
更準(zhǔn)確地說(shuō)，從毅力號(hào)開(kāi)始進(jìn)入火星大氣層，到登陸火星表面，再到第一張登陸照發(fā)出時(shí)，其實(shí)毅力號(hào)在進(jìn)入火星大氣層的姿態(tài)信號(hào)反饋還沒(méi)有到達(dá)地球，由于地球和相隔遙遠(yuǎn)，從來(lái)都沒(méi)有成功實(shí)現(xiàn)過(guò)直播，一直都是“錄播”，而這個(gè)錄播卻不是NASA的本意，因?yàn)槲覀兿麓位鹦侵懼辈?，其?shí)也是“錄播”。
從恐怖七分鐘到著陸三分鐘后第一張照片，時(shí)間合計(jì)大約10分鐘不到，但從恐怖7分鐘開(kāi)始的第一個(gè)信號(hào)的前鋒，此時(shí)距離地球還有大約1800萬(wàn)千米，還有最后一分鐘，所以當(dāng)NASA收到毅力號(hào)進(jìn)入火星大氣層開(kāi)始時(shí)，其實(shí)“毅力號(hào)”已經(jīng)登陸火星了，但由于電磁波光速的限制，NASA不可能知道后續(xù)發(fā)生了什么！
不過(guò)接下來(lái)的發(fā)生的時(shí)序就是火星登陸過(guò)程中發(fā)生的順序了，因此登陸后3分鐘發(fā)出照片，NASA控制中心11分鐘后看到的“錄播”也是相隔三分鐘！
假如有一觀測(cè)者能同時(shí)實(shí)時(shí)看到火星上觀看“毅力號(hào)”登陸和NASA測(cè)控室，那么他將看到一個(gè)很怪異的畫(huà)面，“毅力號(hào)”登陸11分鐘后，NASA測(cè)控室才一片歡騰，難道人類的腦回路就那么長(zhǎng)嗎？居然需要11分鐘才能反應(yīng)過(guò)來(lái)？
這就是人類的悲哀，自以為發(fā)現(xiàn)了宇宙中最快的通信方式，但卻不知，這是一種極其拖延的通信，比如你打個(gè)電話給比鄰星上的朋友，你得在8.4年后才能收到他的回音，而640光年外的參宿四到底炸沒(méi)炸，我們可能要在640年后才會(huì)知道，即使它炸了，而且伽馬射線即將摧毀地球，那么在到來(lái)前的那一刻，人類還在歌舞升平，根本就不知道該躲避了！
為了搶這3分鐘時(shí)間，到底有多難？
但人類現(xiàn)有的水平只能如此，無(wú)法怨天尤人，只能窮盡極致地利用這種唯一掌握的遠(yuǎn)程最快速通信手段，我們回歸現(xiàn)實(shí)！
光到達(dá)這些天體時(shí)間
從火星將信號(hào)傳回地球，有幾個(gè)大麻煩，首先火星和地球都在轉(zhuǎn)動(dòng)，萬(wàn)一火星或者地球都背對(duì)背，而電磁波直線傳播，又怎么辦？但其實(shí)這難不倒人類的聰明才智，每隔120度就分布一個(gè)測(cè)控站，即可在地球轉(zhuǎn)到任何角度時(shí)保證有一個(gè)測(cè)控站能和火星通信！
美國(guó)的全球測(cè)控網(wǎng)
但問(wèn)題是火星也轉(zhuǎn)過(guò)去背對(duì)著地球又怎么辦？辦法還是有的，利用在火星軌道上的探測(cè)器中繼，比如洞察號(hào)登陸時(shí)就有兩個(gè)先分離的探測(cè)器“瓦力”和“伊娃”在軌道上中繼。
而這次MARS 2020任務(wù)卻沒(méi)有，只是利用了原先NASA在火星軌道上的兩個(gè)探測(cè)器，火星勘測(cè)軌道飛行器（MRO）和“馬文”號(hào)（MAVEN），它們分別于2006年和2014年到達(dá)并環(huán)繞火星運(yùn)行的，前者已經(jīng)15歲了，后者也快上小學(xué)了哈！
我國(guó)的“天問(wèn)一號(hào)”也將以這種方式登陸火星，為著陸器中繼的就是在火星軌道上環(huán)繞運(yùn)行的天問(wèn)一號(hào)軌道器，當(dāng)然在地球上我們也可以全球測(cè)控的，想要執(zhí)行深空任務(wù)，全球測(cè)控網(wǎng)那是必須的！
天問(wèn)一號(hào)和洞察號(hào)降落很相似
延伸閱讀：深空探測(cè)器的定位
其實(shí)和通信同樣更重要的是探測(cè)器定位，深空探測(cè)導(dǎo)航不像開(kāi)車目視就可以，那樣很可能會(huì)迷路或者走上好多冤枉路，所以必須有全球定位系統(tǒng)加上地圖。所以現(xiàn)在開(kāi)車再不需要查地圖，只要按導(dǎo)航指示即可到達(dá)目的地。
但在深空中都是黑乎乎一片，根本就不知道自己在哪了或者要到哪里去，那么至少要兩點(diǎn)，軌道計(jì)算和定位，前者是在環(huán)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的天體，會(huì)走出的一條測(cè)地線軌道，而后者就需要知道自己在哪了，這個(gè)測(cè)地線軌道能不能夠著火星？
一般定位有慣性（誤差比較大），恒星或者行星定位（誤差也比較大），甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量（簡(jiǎn)稱：VLBI），一般都是幾種定位技術(shù)的綜合，而VLBI則是最后精準(zhǔn)定位的關(guān)鍵，這是利用多個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡收到的電磁波相位差來(lái)對(duì)發(fā)射信號(hào)的信標(biāo)定位方式，在太陽(yáng)系土星軌道內(nèi)，都能比較精確的定位，或者至少能滿足入軌這種高精度的操作需要。
所以想要發(fā)射一個(gè)火星探測(cè)器是很不容易的，需要有強(qiáng)大的技術(shù)積累，當(dāng)然還得有幾個(gè)給你造測(cè)控設(shè)備而配合的國(guó)家！
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