和火星的无线电通信，至少需要发射3颗火星同步通讯卫星！

主页（http://www.pttcn.net）：和火星的无线电通信，至少需要发射3颗火星同步通讯卫星！

都知道火星本身是有大气层的，虽然火星的大气层基本都是二氧化碳而且相对于地球的大气层而言相当的稀薄，但是行星上只要有大气层，就会对行星际之间的无线电通信产生严重的削弱。而且火星的自转和地球并不同步。因此一旦落到火星表面的任何探测器，和地球本部之间的通讯联系就成了一个大问题。这与旅行者号一类的深空探测器飞入太阳系边缘之后的通信联系也是大不相同的。对深空探测器来说，不管其已经飞离地球是100亿公里还是500亿公里，只要其本身和地球之间没有遮挡物体，那么其无线电通讯仍然是比较畅通的，尽管其发射一次信号到地球可能需要几天以后才收到。而地球方面向其回复一次命令可能也需要几天。不过距离的遥远并不影响信号的接受和发送。而且深空探测器与，

地球之间的无线电传输，只需要几瓦到十几瓦的无线电发射功率即可。也就是即使这些探测器飞出太阳系边缘，已经没有足够的阳光光能驱动光伏板，但是靠其上携带的同位素电池的不大的电能功率，仍然可以维持50年左右的和地球之间定期无线电信号的联络，而且也可以供探测器上的部分仪器，继续进行工作和探测一段时间。比如探测太阳系边缘内外不同的辐射和粒子环境。直到同位素电池彻底到寿命，这些飞出太阳系之外的长寿命探测器才会最终和地球本部之间彻底失去联系。而火星表面仍然可以利用太阳光的能量。不过火星表面运行的探测器的信号传输发射功率也不大，最多也只有几十瓦。想直接用这么大的功率向地球方向直接传输数据是无法达到像前面提到的飞行中的深空探测器那样的传输效果。

十几瓦的无线电发射功率，信号基本无法穿透火星大气直接到达地球。而且在火星表面也不能随时把发射天线对准地球方向。这样一来，在火星表面长期运行的探测器，就必须通过继续在火星轨道上环绕的轨道器做起传输信号的“中继卫星”，来和地球之间实现双向信号联络。长期以来，只有超级大国在火星表面运行多个表面的巡视器。因此其在火星环绕轨道上运行中的中继探测器也是最多的。目前还有4个在正常运行，另外还有一个欧洲的“火星快车”环绕器。这5个空中的火星人造卫星，都可以长期为超级大国在火星表面运行的多个探测器提供信号中继，基本都采用UFH频段，也就是390到450兆赫的临时链路和低增益的准全向天线。瀚海狼山（匈奴狼山）要说：即使这样，这多达5个之多的美欧火星人造卫星，也只能每天确保和火星表面的探测器之间有大约10分钟的窗口可以传输数据。

这是因为目前美欧的这一共5个火星人造卫星，都不在火星的同步轨道上，况且这5个都不是专业的通信卫星。因此任何一个飞过火星表面探测器头顶，形成临时通信链路的时间都非常有限，基本只有两三分钟。导致5个合起来才有每天10分钟的通信时间。而祝融号目前只有天问轨道器和欧洲的轨道器可以建立通讯中继，只能几天才传输一次数据也就不奇怪了。未来如果发射更多的火星探测器，提前建立火星同步轨道中继卫星群是必要的。就像天链卫星一样。3颗就可以覆盖火星表面90%的大容量信号中继业务。火星因为比地球小，同步轨道也比地球低，大致在距离火星赤道上空1.7万公里的高度上。