火星和地球都以橢圓軌道繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，它們之間的距離不是固定的。地球與火星最近時(shí)相距5500萬(wàn)公里，最遠(yuǎn)時(shí)相距4億公里。這么遠(yuǎn)的距離只能采用無(wú)線通信。我國(guó)的天問(wèn)1號(hào)火星探測(cè)器就是利用電磁波與地球保持聯(lián)系的。
人類利用無(wú)線電通信的歷史已經(jīng)有100多年。無(wú)線電是電磁波的一部分，屬于低頻電磁波。光也是電磁波，無(wú)線電的傳播速度自然和光速相當(dāng)，在真空中每秒能夠傳播30萬(wàn)千米。無(wú)線電的傳播速度是有限的，隨著距離的增加，通信廷遲也就越高。
信息的傳遞都是需要時(shí)間的。地球赤道周長(zhǎng)4萬(wàn)公里，光一秒鐘可以繞地球7圈半，因此在地球上通信延遲可以做到幾毫秒。火星與地球之間的通訊屬于深空通信，由于它們之間的距離非常遙遠(yuǎn)，所以通信延遲非常大。
從發(fā)送消息到收到反饋，才算完成了一次完整的通信。因?yàn)槿绻麤](méi)有收到反饋，你不知道對(duì)方是否收到信息。這個(gè)過(guò)程中所耗的時(shí)間便是通信延遲時(shí)間。
甲方問(wèn)乙方：你的夢(mèng)想是什么？乙方肯定要經(jīng)過(guò)思考，才能給甲方答復(fù)。在深空通信過(guò)程中通訊，信息從甲方發(fā)送到乙方，并收到反饋，耗時(shí)最久的便是傳輸過(guò)程。而信息的發(fā)送、接收、處理分析等過(guò)程，也需要占用一部分時(shí)間。因此通訊，總的通信時(shí)廷非常高。
在雙方的通訊過(guò)程中，完成一次完整的通訊所需要的時(shí)間，等于發(fā)送方發(fā)送的信息傳到接收方所需要的時(shí)間，加上接收方反饋信息到發(fā)送方所需要的時(shí)間。如果通信節(jié)點(diǎn)之間的距離是固定的，忽略其他因素的影響，發(fā)送信息和反饋信息所需要的時(shí)間基本上是相同的。
地球和月球相距38萬(wàn)公里，光往返一趟需要2秒多。地球和太陽(yáng)相距1.5億公里，光從太陽(yáng)表面到達(dá)地球需要8分鐘，一個(gè)來(lái)回就是16分鐘。簡(jiǎn)單估算一下，從火星到地球，完成一次信息傳輸，最長(zhǎng)需要43分鐘，最短需要5分鐘。
不過(guò)，這僅僅是以電磁波的傳輸速率來(lái)算的。雖然電磁波往返地月僅僅需要2秒多，但在探月工程中，嫦娥4號(hào)探測(cè)器發(fā)送的信號(hào)需要經(jīng)過(guò)多次中轉(zhuǎn)才能到達(dá)控制室，實(shí)際通信延遲至少在10秒以上。
如果聲音可以在真空中以光速傳播，你從地球上大喊一聲，火星上的人要很久之后才能聽(tīng)到你的聲音?；鹦巧系娜俗鞒隽隧憫?yīng)，當(dāng)你接收到這個(gè)回應(yīng)的時(shí)候，又過(guò)了很久。
從地球上控制火星上的探測(cè)器，指令只能一條一條的發(fā)，有時(shí)候還要重復(fù)發(fā)送。這意味著，從地球上無(wú)法實(shí)時(shí)遙控火星上的無(wú)人車。為此，火星車必須足夠智能，具備高度的自動(dòng)化，能夠自動(dòng)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。
火星上的探測(cè)器發(fā)射的信號(hào)比較弱，地球上要想接收到信號(hào)，就需要非常大的、分布于全球的天線網(wǎng)絡(luò)。此外這個(gè)通信系統(tǒng)還必須具備極強(qiáng)的抗干擾性、容錯(cuò)性，以保證信息傳遞的準(zhǔn)確無(wú)誤。
由于地球與火星在不停的自轉(zhuǎn)，火星表面的探測(cè)器與地球上的工程人員點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接通信是不可能的，需要中繼衛(wèi)星。因此，實(shí)際通信過(guò)程中的延遲非常高，至少也有十幾分鐘。即使在傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)會(huì)被壓縮，由于通訊速率較慢，傳輸一張高清圖片也需要很長(zhǎng)的時(shí)間。如果沒(méi)有斷點(diǎn)續(xù)傳功能，面對(duì)大量的數(shù)據(jù)，更是抓狂。而實(shí)時(shí)直播載人登陸火星更是不可能的。
