太阳不仅是一个巨大的“火球”，也是一台巨大的噪声制造机。当有天体运行至与太阳、地球同一直线时，太阳发出的强大电磁波便会将天体发出的无线电信号淹没，使得地球无法与其进行准确通信，从而造成暂时性失联。

◎实习记者 都 芃

刚刚庆祝完祝融号登陆火星百日，9月它就要失联了？这则看起来有些耸人听闻的消息，实则确有其事。大约自9月中下旬开始，包括祝融号、“好奇”号、“毅力”号等在内的众多火星探测器都将陆续与地球失联。

但出现问题的并非是探测器，而是火星即将和地球玩起“捉迷藏”的游戏——它将躲在太阳身后一个多月，对地球避而不见。当然，大家大可不必为此担心，科学家对此早有准备。

失联的“祸首”是日凌

在科幻小说《三体》的开篇中有这样一个情节，主人公叶文洁将太阳当作巨型无线电信号放大器，把地球信号传向了宇宙深处，最终引来了“三体人”。虽然只是科幻故事，但太阳的确每时每刻都在发射电磁波，传输着“信号”。

太阳不仅是一个巨大的“火球”，也是一台巨大的噪声制造机。它发出的电磁波涵盖范围广，从短波的γ射线、X射线波段，到长波的无线电波段，太阳都兼 容并包。因此，当有天体运行至与太阳、地球同一直线时，这种情况通常被称为日凌。此时，太阳发出的强大电磁波便会将天体发出的无线电信号淹没，使得地球无 法与其进行准确通信，从而造成暂时性失联。

此次导致祝融号以及环绕器失联的原因便是如此。以太阳为中心，地球公转轨道在内，火星公转轨道在外，形成两个同心圆。而火星公转周期与地球不同，约 为687天，因此每隔一段时间，太阳、地球、火星三者便会运行至同一条直线。尤其是当火星运行至太阳身后，与地球分置于太阳两侧时，便会造成显著的日凌影 响。

天问一号探测器系统总设计师孙泽洲解释道，太阳自身庞大的体积不仅会遮挡火星探测器发出的信号，其产生的强烈电磁干扰也会使得地球无法在庞杂的背景 噪音中准确分辨出火星探测器的信号，从而造成信号接收困难。同时，地球上传至火星的信号也会被太阳电磁波所覆盖，无法准确到达，致使两者之间的有效通信被 迫中断。“上行无法进行控制，下行数据也很难有效接收。”孙泽洲还补充道，此时恰巧火星与地球之间距离也达到了最远的3.95亿公里。

日凌不仅会对火星探测器造成影响，其对人们日常生活的影响也时有发生。每年春分、秋分时节，太阳直射赤道，而静止轨道卫星也多运行在赤道上空。此 时，太阳、卫星、地球形成一条直线，太阳所发出的电磁波干扰便会影响地球对卫星信号的接收。例如每年春分、秋分前后，世界各地时常会出现电视转播信号不稳 定、电视画面出现“雪花”的现象。今年2月，国家广播电视总局便发布了2021年全国主要城市春季卫星日凌时间预告，称在2月25日至3月17日期间，用 于我国广播电视节目传输的中星6A、亚太5C等卫星进入日凌期，影响包括北京、上海、杭州在内的多座城市电视信号的接收，持续时间从几分钟至十几分钟不 等。

给祝融号放个“长假”

日凌导致火星探测器失联，虽然听起来可怕，但祝融号及其环绕器早已做好充分准备。

孙泽洲介绍，在日凌期间，祝融号火星车与环绕器将暂停所有科学活动，转入安全模式，静静等待日凌过去。但他强调，安全模式并不意味着完全停止工作。 人睡着后，虽然停止了活动，但仍然需要维持身体各项机能正常运转。火星车与环绕器也是如此，如环绕器需要依靠自主控制保持自身的飞行状态，祝融号火星车也 要持续获取能量和进行温度控制等，以保证在日凌结束后能够迅速恢复工作状态。“这个过程中对于探测器自主性的要求可能会很高，因为在一个月甚至更长一点的 时间内，需要它们完全自主运行。”孙泽洲说，“我还是比较放心的，相信两器可以平稳度过日凌。”

这种自信很大程度上来源于在过去的一百余天内，祝融号及其环绕器优异的工作状态。“过去的这段时间里，我们已经对两器各个系统硬件、软件的运行状态 有了一个全面确认，心里有底。”孙泽洲还提道，在日凌期间，两器自身的工作内容会较往常开展科学活动时更为简单，有助于其在长时间内保持稳定，“这实际上 是处于一种静止等待状态”。

支撑这种信心的另一方面原因，是完备的前期准备工作。北京航天飞行控制中心责任总师崔晓峰提道，通过对火星公转周期、公转轨道等数据的精确计算，早 在研制阶段，相关团队便已准确预报了此次日凌的发生时间，并进行了相应准备。例如，除提前设置好相关程序外，在进入安全模式后，祝融号及环绕器还将定期进 行自我“体检”，即故障自主检测，发现问题后还可进行故障处理、故障重构等，以保证自身状态平稳。“针对自主运行过程中可能出现的一些问题，我们都进行了 提前设计，并且在地面进行过多次测试，基本不用担心。”此外，崔晓峰也提道，失联并非完全没有信号，“三者完全在一条直线上时，可能就没信号。但如果不是 完全的一条直线，可能会断断续续有一点信号，我们也会利用非常稀有的信号对两器进行状态监测。”

无论面临什么情况，祝融号与环绕器都已做好充分准备。等待日凌“长假”结束后，它们也将开启新的火星探测阶段。

中继卫星或可“破解”日凌困扰

日凌可以说是航天活动中的“常客”。除了此前提到的对赤道上空地球静止轨道卫星造成的影响外，载人航天、探月工程等航天活动也多次受到日凌影响。如 2007年11月，嫦娥一号进行绕月探测时，便曾遭遇过短暂的日凌干扰。但凭借青岛地面测控站18米口径的巨大天线，地面控制中心成功在日凌期间对嫦娥一 号实施了全程监测，没有发生丢帧与乱码等情况。

但与邻近的月球相比，当远在3.95亿公里外的火星遭遇日凌时，现有通信手段所能起到的作用微乎其微。崔晓峰也指出：“这次日凌是我国历次航天活动中遭遇的时间较长的一次，时间越长，潜在影响就越大。”

未来深空探测的距离将越来越远，日凌真的无解吗？中继卫星或许是一个可供参考的选项。日凌对航天器通信造成影响的根本原因在于，当太阳、航天器、地 球三者几乎完全处于同一条直线时，航天器与地球间的通讯信号无法躲开太阳的电磁干扰而到达彼此，但中继卫星或许可以解决这个问题。将其部署在远离太阳电磁 辐射的位置，充当航天器与地球之间的“信使”，便可以使信号绕过太阳抵达对方。

类似的设想其实早在嫦娥四号登陆月背时便已实现。当时为了解决嫦娥四号在月球背面无法与地球通信的问题，我国提前发射了鹊桥中继星至拉格朗日L2点 ——在月背和地球都可以看得到的位置，充当地月间的“传声筒”，使得嫦娥四号可以与地球进行间接通信。而此次天问一号火星探测任务中的环绕器，也同样担负 了数据中继的任务，但由于环绕器仍属于绕火飞行，因此同样无法避免日凌影响。

随着未来深空探测走向更远更深，中继卫星或许有可能成为有效避免日凌影响的重要工具。但崔晓峰也认为，在目前阶段日凌所造成的影响完全可控，“只要做到精确预测、周密准备、精准实施，完全不用过分担心日凌的影响”。