大公報報道,香港青少年昨日與神舟十二號三位航天員進行了精彩的「天地對話」,聽到遠在太空的聲音,看到空間站生活的景象,就像我們平日看視頻和通話一樣流暢。
這其實是國家科研人員十多年努力的成果。原來在神舟五號任務時,航天員通話時仍只能聽到地面的聲音。今日完美的「天地通話」背後,需要空間站、天鏈中繼衛星系統、地面站的共同努力。在距地面約3.6萬公里高空的「太空基站」天基測控系統,構築起「天地信息橋」。\大公報記者 劉凝哲北京報道
對於「天地通話」的具體流程,天鏈二號01星副總設計師李向陽曾拆解箇中奧秘。首先是地面通話信息,先從地面站通過星地上行鏈路,到達天鏈中繼衛星,此時,中繼衛星的星間鏈路天線正精準跟蹤着空間站。中繼衛星收到地面站的通話信息之後,再通過自身的星間鏈路天線,傳輸給空間站的中繼天線,這樣航天員就接收到了來自地面的通話信息。
「太空基站」築起無形「信息橋」
同樣,航天員給地面的通話信息,也依次通過空間站中繼天線、天鏈中繼衛星、星地下行鏈路等傳輸到地面站。李向陽將天鏈中繼衛星系統,形容為放置在距地面3.6萬公里高度的幾個「太空基站」,發揮空間站與地面站之間通信的「信息橋」作用。
在中國擁有中繼衛星之前,地面與載人飛船上的航天員通話相當困難。在神舟五號任務中,主要通過地面測控站,實現對飛船的跟蹤監控和通信傳輸。飛船約90分鐘繞地球一圈,受地球曲率遮擋等影響,多數時間無法和地面測控系統實時聯繫,甚至經常信號中斷。此後,中國啟動天鏈中繼衛星工程,從神舟五號通話時只能聽到地面聲音、看不到地面畫面。到了神舟九號任務時,實現天地間雙向可視通話。再到天和核心艙裝上WiFi,實現清晰且不間斷的「天地通話」,見證了中國中繼衛星技術的發展。
實時收發數據 時延僅秒級
在神舟十二號任務中,航天員已跟地面進行多次「天地通話」,空間站的通訊保障系統,也在兩次太空出艙活動中得以進一步驗證。李向陽說,視頻通話畫面更清晰、通話更順暢,反映本次天鏈中繼衛星系統與空間站、地面站之間的信息傳輸速率更高,通信鏈路更穩定。
昨日航天員與港生的「天地對話」中,大家有沒有發現畫面下角顯示了拍攝相機的型號?據了解,空間站核心艙配置了多路高清攝像機,不僅能讓地面實時看到空間站狀態、拍攝地球美景,還能幫助航天員通過儀表大屏幕,實現與地面間的雙向高清視頻通話。不僅是高清拍攝,數據還需高速傳回地面。專家表示,空間站通信鏈路的下行速率是1.2G,與地面5G通信速率相當。中繼衛星地面站實時接收太空數據,然後將數據傳到北京飛控中心,再根據不同標識自動分發,時延僅為秒級,又準又快!