编者按："浩瀚的空天还有许多未知的奥秘有待探索"，为此，中科院之声与中国科学院国家空间科学中心联合开设“Calling太空”科普专栏，为大家讲述有趣的故事，介绍一些与空间科学和航天相关的知识。
在十一国庆长假来临之际，你听说了吗，火星上的所有探测器们也要放假，而且比我们假期还长。那个在火星上不断给我们发回“游客照”的祝融号火星车，就在“休假”之列，另外，此次“休假”的也包括美国的火星车。
有人问，是因为沙尘暴，让祝融号的太阳能板不工作了吗？其实并不是，毕竟美国的毅力号使用的是核电池，不受太阳能限制，也同样要“休假”。
祝融号火星车（图片来自网络）
说是“休假”，其实它们都还在正常运转着，只不过它们和地球的联络中断了，据专家估计大概持续50天时间。由于采集到的数据无法发送回来，所以我们就当它们在放假了。这次失联，也不必往阴谋论方面想，其实是由地球与火星在宇宙中的位置关系造成的。
什么样的位置会导致火星无法与地球通信？
地球和火星，都是围绕太阳转圈的，地球转一圈大约365天，火星转一圈大约相当于地球的687天，一圈的时间地球转了快两圈了。总有一个时间，地球和火星在太阳连线上，分居太阳两侧，这种位置关系叫做火日合相。
火日合相示意图
这个时候，巨大的太阳不仅是一个遮挡物，而且它会不断放射出很强的电磁波。我们和火星探测器之间靠的是无线电波通信，也就是特定波长的电磁波，而太阳发送更强的电磁波，两种电波就混在一起无法辨别了。
通信信号可以避开太阳辐射的频段吗？
有人问，电磁波有好多好多频率，我换个频段行不行？
但是，问题就在于，太阳是全波段发射的，频率从低到高都有，我们躲不开。这些不同频率有着不同的名字，例如可见光、紫外线、X射线，等等。科学家分析它每个频率电磁波的强度，有的强有的弱，跟大约6千度的黑体释放的辐射的强弱分布非常相似，如下图所示，所以科学家才得出“太阳表面大约6千度”的结论，其实没有人去太阳表面测过。
太阳的辐射频谱近似于6千度的黑体辐射（图片来源：依据涂传诒《日地空间物理学》修改）
因此，咱们探测器可用的电磁波频段，基本太阳也在发射同样的电磁波，只不过强弱有别。如果太阳辐射可以与通讯信号强度相比较，那就如同给文字上泼了一滩墨水，文字写的什么就读不出来了。
其他探测器的信号也会受到太阳电磁辐射的干扰吗？
太阳全波段发射的电磁波，会被地球大气吸收，不怎么影响咱们生活。但对于从大气之外的宇宙空间发送回来的电磁波通讯来说，太阳的辐射干扰就比较强了。当卫星离得近时信号比太阳辐射强，不容易被干扰，比如这次国庆长假，其他的卫星是“不放假”的。然而，离得越远卫星的信号越弱，火星和地球分居太阳两侧时，相距大约4亿公里，此时所有火星探测器发送回来的信号强度就很难从太阳辐射中区分，那它们也就集体失联了，无论中国还是美国的探测器。
除了火星探测器，还有一类会被太阳辐射明显干扰的卫星，就是飞行在地球和太阳之间引力平衡的拉格朗日L1点上的卫星。这里的卫星可以随着地球绕太阳一同转圈，永远停留在日地连线上，如此一来太阳上如果有爆发活动，辐射和高能粒子在冲击到地球之前，先要经过这颗卫星，它有很大的预警价值。但实际上L1点卫星的飞行轨道，是绕着这个点转圈，永远错开一些，那是因为活动在日地连线上，发送给地球的信号会受到太阳辐射的强烈干扰。拉格朗日L1点距离地球才150万公里，火星可就远得多了，信号也更容易受干扰。
拉格朗日L1点以及在这里“绕圈”的卫星的示意图（图片来自网络）
今天关于火星探测器集体失联的话题，我们就聊到这里，祝大家国庆节节日快乐！
来源：中国科学院国家空间科学中心
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