2020年的火星將賓客盈門，它將“結(jié)識(shí)新朋友,，不忘老朋友”,。但若不精心謀劃，仔細(xì)打算,，可能會(huì)因接待窗口時(shí)間有限造成通信網(wǎng)絡(luò)的嚴(yán)重?fù)矶?。美?guó)太空新聞網(wǎng)3日?qǐng)?bào)道了這顆紅色星球面臨的窘境——各類航天飛行器發(fā)射后需要開(kāi)展大量遙測(cè)和跟蹤，但多國(guó)發(fā)起的多項(xiàng)火星任務(wù),，將給美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的地面跟蹤網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大壓力,，其作為國(guó)際合作伙伴的能力也將受到挑戰(zhàn)。
位于美國(guó)加利福尼亞的一處DSN天線,。
在火星軌道執(zhí)行任務(wù)的MAVEN飛行器,。
火星任務(wù)列表很長(zhǎng)
現(xiàn)在，讓我們細(xì)數(shù)一下2020年的火星任務(wù)——
NASA的火星2020漫游器,、歐洲空間局（ESA）的ExoMars2020漫游器和平臺(tái),、中國(guó)的軌道器/著陸器/流動(dòng)站、阿聯(lián)酋的希望軌道飛行器,、印度的火星軌道任務(wù)-2,，以及美國(guó)私營(yíng)航天企業(yè)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的“紅龍”火星著陸器。
除了新來(lái)的訪客,，原本已在火星軌道上的其他任務(wù),，包括NASA的“奧德賽”軌道飛行器、火星氣氛和揮發(fā)性演變?nèi)蝿?wù)（MAVEN）軌道飛行器,，歐空局和印度的“火星快車”及追蹤氣體軌道儀等,，都還在按計(jì)劃運(yùn)行?；鹦巧线€有NASA的“機(jī)遇”號(hào)和“好奇”號(hào)火星車,，以及將于2018年登陸火星的“洞察”號(hào)火星地質(zhì)勘探航天器。
NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）火星探測(cè)局火星中繼網(wǎng)絡(luò)辦公室主任查爾斯·愛(ài)德華茲說(shuō)：“這將是6個(gè)獨(dú)立的新任務(wù),，代表6個(gè)不同的航天組織,，包括9個(gè)獨(dú)立的航天器,，再加上目前正在開(kāi)展的9個(gè)任務(wù)?！?/p>
深空網(wǎng)絡(luò)重任在肩
NASA的深空網(wǎng)絡(luò)（DSN）是用于與火星航天器通信的大型無(wú)線電天線網(wǎng)絡(luò),，由JPL負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)，除了為火星及其他深空航天器提供網(wǎng)絡(luò)支持,，還為在地球軌道運(yùn)行的航天器提供幫助?，F(xiàn)在，JPL正在進(jìn)行詳細(xì)的研究,，如何更好地處理火星新探測(cè)器的涌入,。
DSN項(xiàng)目經(jīng)理斯提芬·里奇頓介紹說(shuō)，最值得關(guān)注的是兩個(gè)時(shí)段,。第一個(gè)是2020年夏天，屆時(shí)幾乎所有的火星任務(wù)都要在這一限定時(shí)間內(nèi)發(fā)射,；第二個(gè)是2021年初,，火星任務(wù)將全部抵達(dá)火星軌道或登陸火星。
雖然DSN在規(guī)劃和應(yīng)對(duì)意外事件方面擁有豐富經(jīng)驗(yàn),，且已做好應(yīng)急準(zhǔn)備,，但里奇頓說(shuō)：“2020年面臨的火星及非火星任務(wù)量龐大，需要更新現(xiàn)有機(jī)制才能更好地提供支持,，所以,，我們正在研究新的應(yīng)急處理程序，以便適應(yīng)新情況,?！?/p>
從哪里尋找中繼服務(wù)
科羅拉多大學(xué)科學(xué)院大氣與空間物理實(shí)驗(yàn)室主任研究員布魯斯·亞克斯基認(rèn)為，這么多火星任務(wù)將引發(fā)諸多問(wèn)題,，包括如何處理從各類航天器傳回地球的數(shù)據(jù),，以及如何同時(shí)處理多家軌道運(yùn)營(yíng)商的雙向通信。
雖然“奧德賽”仍可能作為通信中繼繼續(xù)工作,，但自本世紀(jì)以來(lái),，這個(gè)在火星軌道上的航天器已開(kāi)始逐漸老化。
“MAVEN有一個(gè)固定天線,，但并不具備同時(shí)提供中繼服務(wù)和實(shí)施自身科學(xué)研究的能力,。”亞克斯基說(shuō),，“因此,，我們希望尋找更多提供中繼服務(wù)的航天器?！?/p>
洛克希德·馬丁公司也參與了支持運(yùn)營(yíng)“奧德賽”和MAVEN,，還擁有處理進(jìn)入火星大氣層、下降并著陸的經(jīng)驗(yàn)，比如2008年5月觸及火星表面的“鳳凰”號(hào),。該公司目前正在努力學(xué)習(xí)如何更好地為其他任務(wù)提供支持,。
此外，于2016年10月進(jìn)入火星軌道的歐空局ExoMars氣體追蹤軌道器上,，載有兩個(gè)NASA提供的中繼設(shè)備,，該硬件在洛克希德·馬丁公司進(jìn)行了測(cè)試，確保了火星和地球之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹欣^兼容性,。
處理數(shù)據(jù)能力有待提升
對(duì)于即將到來(lái)的2020火星通信業(yè)務(wù),，愛(ài)德華茲說(shuō)，絕對(duì)需要跨國(guó)公司整合下載和上傳數(shù)據(jù)的能力,?！瓣P(guān)鍵是NASA的DSN與歐空局及更廣泛的國(guó)際社會(huì)共同努力，建立可以互操作的空間通信協(xié)議,?！?/p>
目前，DSN還推出了新技術(shù),，能同時(shí)跟蹤四個(gè)航天器,，讓更多的任務(wù)得到現(xiàn)有設(shè)備的支持。
里奇頓說(shuō)：“我們還在與非NASA火星任務(wù)協(xié)調(diào)發(fā)射或到達(dá)時(shí)間,，盡量避免在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生太多航天事件,。”
上一個(gè)如此高密度任務(wù)期是2003年和2004年,，雖然順利完成了諸多任務(wù),，但是，“即將到來(lái)的2020年—2021年窗口期絕對(duì)不容小覷,，需要嚴(yán)陣以待,。”愛(ài)德華茲強(qiáng)調(diào),。