直播造假？火星通信延迟11分钟，为何毅力号三分钟就传回图像？

　　2021年2月19日凌晨，NASA的火星车“毅力号”成功登陆耶泽罗陨击坑（Jezero crater），成为第五辆成功着陆的火星车，作为2020年火星探测季的最后一个出发的探测器，却第一个冲进火星大气层，并且成功着陆，我们有很多疑问！

　　着陆三分钟就发回信息，火星和地球通信延迟就超过11分钟！

　　凌晨直播最激动人心的画面就是4时55分，地球收到了“毅力号”软着陆的信号，4时58分，火星地平线就出现在了NASA飞行控制室的大屏幕上了，尽管只是避险相机的低分辨率相片，还被部分防尘罩给遮挡了，但已经给了大家一个确定的信息，“毅力号”已经成功着陆！

　　为什么3分钟就能收到信号，延迟不是要11分钟么？

　　相信大家都有这个疑问，因为火星和地球即使在距离最近时仍然超过5400万千米，单向通信刚好需要3分钟，而今年并非火星大冲（火星和地球都是椭圆轨道，刚好凑巧两者最近叫做大冲），距离是6200万千米。

　　其实本轮火星冲日发生在2020年10月14日，因此火星探测季从去年7月份出发，走出一条霍曼转移轨道到达火星，就是趁着最近的距离，但即使如此，单向通信时间已经超过3分钟了，而且到了今年2月19日，火星和地球渐行渐远，两者距离已经达到了2亿千米！

　　现在地球已经跑到火星前面去了

　　单向通信时间超过11分钟，所以NASA的“毅力号”登陆火星后3分钟就发回了第一张登陆照，这不是赤果果的造假吗？

　　火星着陆直播，其实一直都是“录播”？

　　更准确地说，从毅力号开始进入火星大气层，到登陆火星表面，再到第一张登陆照发出时，其实毅力号在进入火星大气层的姿态信号反馈还没有到达地球，由于地球和相隔遥远，从来都没有成功实现过直播，一直都是“录播”，而这个录播却不是NASA的本意，因为我们下次火星着陆直播，其实也是“录播”。

　　从恐怖七分钟到着陆三分钟后第一张照片，时间合计大约10分钟不到，但从恐怖7分钟开始的第一个信号的前锋，此时距离地球还有大约1800万千米，还有最后一分钟，所以当NASA收到毅力号进入火星大气层开始时，其实“毅力号”已经登陆火星了，但由于电磁波光速的限制，NASA不可能知道后续发生了什么！

　　不过接下来的发生的时序就是火星登陆过程中发生的顺序了，因此登陆后3分钟发出照片，NASA控制中心11分钟后看到的“录播”也是相隔三分钟！

　　假如有一观测者能同时实时看到火星上观看“毅力号”登陆和NASA测控室，那么他将看到一个很怪异的画面，“毅力号”登陆11分钟后，NASA测控室才一片欢腾，难道人类的脑回路就那么长吗？居然需要11分钟才能反应过来？

　　这就是人类的悲哀，自以为发现了宇宙中最快的通信方式，但却不知，这是一种极其拖延的通信，比如你打个电话给比邻星上的朋友，你得在8.4年后才能收到他的回音，而640光年外的参宿四到底炸没炸，我们可能要在640年后才会知道，即使它炸了，而且伽马射线即将摧毁地球，那么在到来前的那一刻，人类还在歌舞升平，根本就不知道该躲避了！

　　为了抢这3分钟时间，到底有多难？

　　但人类现有的水平只能如此，无法怨天尤人，只能穷尽极致地利用这种唯一掌握的远程最快速通信手段，我们回归现实！

　　光到达这些天体时间

　　从火星将信号传回地球，有几个大麻烦，首先火星和地球都在转动，万一火星或者地球都背对背，而电磁波直线传播，又怎么办？但其实这难不倒人类的聪明才智，每隔120度就分布一个测控站，即可在地球转到任何角度时保证有一个测控站能和火星通信！

　　美国的全球测控网

　　但问题是火星也转过去背对着地球又怎么办？办法还是有的，利用在火星轨道上的探测器中继，比如洞察号登陆时就有两个先分离的探测器“瓦力”和“伊娃”在轨道上中继。

　　而这次MARS 2020任务却没有，只是利用了原先NASA在火星轨道上的两个探测器，火星勘测轨道飞行器（MRO）和“马文”号（MAVEN），它们分别于2006年和2014年到达并环绕火星运行的，前者已经15岁了，后者也快上小学了哈！

　　我国的“天问一号”也将以这种方式登陆火星，为着陆器中继的就是在火星轨道上环绕运行的天问一号轨道器，当然在地球上我们也可以全球测控的，想要执行深空任务，全球测控网那是必须的！

　　天问一号和洞察号降落很相似

　　延伸阅读：深空探测器的定位

　　其实和通信同样更重要的是探测器定位，深空探测导航不像开车目视就可以，那样很可能会迷路或者走上好多冤枉路，所以必须有全球定位系统加上地图。所以现在开车再不需要查地图，只要按导航指示即可到达目的地。

　　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，那么至少要两点，轨道计算和定位，前者是在环绕太阳公转的天体，会走出的一条测地线轨道，而后者就需要知道自己在哪了，这个测地线轨道能不能够着火星？

　　一般定位有惯性（误差比较大），恒星或者行星定位（误差也比较大），甚长基线干涉测量（简称：VLBI），一般都是几种定位技术的综合，而VLBI则是最后精准定位的关键，这是利用多个射电望远镜收到的电磁波相位差来对发射信号的信标定位方式，在太阳系土星轨道内，都能比较精确的定位，或者至少能满足入轨这种高精度的操作需要。

　　所以想要发射一个火星探测器是很不容易的，需要有强大的技术积累，当然还得有几个给你造测控设备而配合的国家！