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神舟十二号航天员首次天地通话!地球如何和外太空建立通信?附详情

全程看了通话,很激动,很振奋。看了天和核心舱内情况,深感中国航天事业突飞猛进的发展,短短几年就进入最先进行列了。此前介绍太空舱内面积120平方米,三位宇航员将在太空舱停留三个月,并且要做一系列太空科学实验。

神舟十二号航天员首次天地通话

和平利用太空已经成为国际共识,中国一直秉承这个原则。开发太空也不否认确实存在竞争,毕竟太空将是未来最重要的资源。中国作为大国一定要在太空拥有重要地位,无论从政治军事考虑,还是从科技经济考虑,都已经十分迫切了。

未来会有很多科学家乘坐中国飞船进入中国的太空舱搞科研、做实验。必将对于中国科技发展与创新具有里程碑意义。未来中国绝对会开发太空旅游与体验,普通百姓会从现在的国内游、出境出国旅游,也可以选择到神秘的太空旅游,乘坐中国飞船到中国的空间站太空舱,游览浩瀚无垠的宇宙,那该是多么的美妙;普通百姓都能实现“可上九天揽月 可下五洋捉鳖,谈笑凯歌还。世上无难事,只要肯登攀”,那又该是多么的豪迈与自豪!

中国太空站天地通话非常顺畅。我们采用了大功率、大速率的天线和传播手段,使太空源和地面站之间的通话更加流畅。那么地球如何和外太空建立通信?

简单粗暴的回答你,是靠无线电波联系的,所有的通讯都有存在延迟。目前为止的话,国外地面控制中心与在轨宇航员之间的语音通信主要采用短波和甚高频两个频段,短波信号在地球的电离层之间来回反射,而甚高频信号以直线传输,并且发射器和接收器在中间处于无障碍直线距离,前苏联和平空间站的信号通过北大西洋的船载无线电中继站被转发到莫斯科控制中心。

美国航天飞机的信号通过太平洋中继站被转发到休斯顿控制中心,航天器和空间站一般有两个语音传输通道,一个是工作语音通信,另一个是备用线路,而且前者用于完成飞行任务,而后者准备在紧急情况下使用,以阿波罗后为例,宇航员携带的便携式生命支持系统背包配有甚高频无线电。

可以将太空服中的声音和生物传感器数据传输到阿波罗登月舱,并将来自登月舱的声音信号发送回穿着太空服的宇航员。月球模块的通信系统使用s波段将信号发送回地球,S波段是一种超高频波段,可以穿透地球的电离层而不发生偏转或反射,因此被广泛应用于太空领域,所有声音通信信号都将被调制和放大。

因此它们很容易识别振幅调制信号的失真和噪声。与地球通信的S波段信号发送器也具有应答器的功能,它可以响应来自地球一定范围的编码信号,该信号通常用于精确测量从地球上的基站到登月舱的距离,声音和数据也可以通过轨道上的命令或服务舱(CSM)或数据存储设备(DSE)发送,它们稍后将以破坏模式被送到地球。

据中央电视台的记者报道说,在现场看不见声音画面延迟的现象,这说明了什么?这说明又有了新一代的数据传输系统。这个系统是属于5G系统还是超越了5G呢?很可惜,中央电视台现场的主持劳春燕她没有进一步解释。

孙总工程师也没有进一步的解释,所以我们无法做出准确的判断。总的来说,我们不仅有了中国自己的宇宙空间站,而且相关的技术也越来越先进。中国正在大踏步地前进。

很多网友看了神舟十二号的发射直播之后,欣喜之余也产生了一些疑问。比如航天员与地面指挥中心的视频连线并不是很清晰,甚至连他们的面部表情等细节都很难看清。一些网友就问了:现在都有5G网络了,为何宇宙飞船和地面做不到高清视频连线呢?

首先要明确的是,5G虽然具有网速快延迟低的特点,但是它与航空航天却没有太大的关系。5G之所以网速快,是因为它的发射功率较大,频率较高。但这也导致5G的覆盖范围较小,且消耗的功率很大。所以5G信号只能通过固定基站发射,而且5G基站所需要的电能远超4G基站,不久之前就有某地运营商为了省电,在夜间关闭5G基站的新闻。而宇宙飞船的能源是十分宝贵的,尤其是发射升空之后全靠展开的太阳能板提供能源,每一分电量都十分宝贵,如果使用5G通信就太过浪费了。

此外5G信号的覆盖范围只有1到3公里,而神舟十二号升空后与地面的距离远达300至500公里,5G信号显然无法实现这么远的通信。所以现在宇宙飞船与地面指挥中心一般使用频率较低的短波通信,虽然它的网速不快,但功耗较低,可靠性也更强。等神舟十二号与天宫空间站对接之后,就可以利用事先发射的中继通讯卫星与地面连线,信号质量还会更好。

其次宇宙飞船发射升空的过程当中,需要向地面中心传回大量的数据,用以分析飞船的状况以及宇航员的身体情况等,并为后续的发射积累技术经验。而且神舟十二号上也不仅只有宇航员所在的返回舱有摄像头,包括火箭外侧等区域还分别设置了很多摄像头来收集数据。这些关键数据甚至比视频画面还要重要,所以为了保证这些数据的顺利回传,直播视频的清晰度就算降低一些也是可以接受的。

最后我们看到的神舟十二号返回舱内的画面是经过压缩之后展示给公众的,所以比较模糊。而地面中心收到的画面应该会更加清晰一些。这也是出于保密的考虑,毕竟能够实现载人航天的国家就那么一两个,万一某些机密因为视频直播被其它国家窃取,那损失可就大了。

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