火星探索对于大国来说是相当火热的,因为这是展示技术的好手段,火星和地球有3-10分钟的信号延迟,要进行火星探测就必须使探测器有一定的自主性,它可以自己选择降落的时机,而且光是制造和发射火箭就是一项庞大的系统工程了,非大国玩不起。
目前中美俄印等大国都开展过火星探测,其中印度差很多,它们需要靠美国的遥测和发射系统才能实现,俄罗斯现在是吃苏联的老底子,经济实力下降导致其航天也大受影响,其航天部门的负责人说要向中国学习,要给航天更多的资金支持,但是却很难;
美国不说了,是实现在轨和着陆探测火星最多的国家,这一点确实很强,但现在有些公司吹牛也吹得特别厉害;我国经历前期的月球探测,也掌握了深空探测技术,天问一号快要降落火星了。
然而,在火星探测中,我们可以发现发回来的似乎总是图像,NASA的官方网站上都有很多的火星图片,这些照片使人类对火星的地物特征有了充分的了解,而美国的探索计划也在火星找到了很多“生命元素”,比如水、甲烷、古河床有机沉积物等,但是这些还是只有图像却很少有视频展示火星的环境。
在洞察号着陆成功后,曾发回了一段音频,展示了火星上的风声。不过洞察号任务估计要彻底失败了,它着陆的位置恰好在一块较为坚硬的岩石上,洞察号的钻洞设备难以突破,不能将探测仪器送到火星地表下合适的位置。
只有这次美国毅力号火星车中较多地展示了火星视频,主要是为了服务于机智号无人机。美国实现了无人机在火星的起飞,而火星大气的密度不到地球的1%,无人机要起飞就需要面积更大的旋翼加上更轻便的造型、体积,不过无人机靠太阳能板充电,每次起飞只能飞行几十秒,探索周围几百平方米的面积,作用其实不是特别大。
而即便在美国这个最新的探测器发回的视频,我们也可以看到视频比较模糊而且有掉帧的现象。所以这就不难理解为啥火星探测老是传回图像却很少视频,视频的清晰度不如图像,而黑白图像的分辨率还要高于彩色图像,很多原始的探测图像都是黑白的,彩色是利用多种摄像设备获得的图像的合成。
所以可以去搜索我国嫦娥二号乃至美国很多探测器发回的余额球探测图像,也都是黑白的,我国嫦娥二号拍摄到的月球车轨迹还帮美国正了一下名,图像网络上就可以找到。就像自然界的很多动物,包括我们周围的猫、狗,它们的色觉就不发达,但是换来的是弱光环境下敏锐的分辨能力,所以人们喜欢说狗能看到人看不到的东西。
另一方面是视频的原理造成的。其实视频就是连续滚动的图像,当一系列连续拍摄的图像以短于人类视觉暂留时间的速度播放时,人看到的就是活动着的画面。这就造成储存视频比图像需要更大的储存空间,而火星和地球有漫长的距离,将更大体积的视频发回地球需要更强的信号,避免造成掉帧或者视频无法解析,这就导致需要耗费较多的能源。
火星和地球距离遥远也使得火星视频直播很困难,就算是视频也是先拍好然后慢慢发回地球的。国际空间站就因为距离地球很近,大约只有公里,远远近于南北极的距离,信号延迟很低,而且太阳能帆板面积大电力充足,没事的时候就会高一些直播,甚至太空授课。火星上的设备就没法了,传输耗时高、耗能多。
综合来看发图像省事、低耗能、高分辨,所以火星探测主要发图像,并不是技术做不到,而是目前没有必要。火星上一片荒芜啥也没有,就算是视频也看不出啥东西,那不就和图像的效果差不多,而且图像更清晰。