昨天，我國的太空空間站內(nèi)，三位宇航員首次與地球進(jìn)行視頻通話，且全程清晰流暢不卡頓，堪稱“天地通話”，那么“天地通話”為何畫面這么清楚？“天地通話”的原理是什么？這項(xiàng)技術(shù)的意義有多大？接下來我們來詳細(xì)分析一下這項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)知識。

　　“天地通話”為何畫面這么清楚？

　　6月23日，中國空間站時(shí)代的首批宇航員湯洪波、聶海勝、劉伯明迎來在中國空間站度過了一個(gè)“精彩時(shí)刻”。上午9點(diǎn)35分，一個(gè)天地通話在北京和400公里外的太空上演。

　　許多觀看直播的觀眾驚喜地發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)天地通話里，聲音和畫面并沒有出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，與過去相比，中國空間站上多個(gè)機(jī)位實(shí)時(shí)傳輸?shù)漠嬅婧吐曇舾忧逦?。在北京太空飛行控制中中心指揮大廳的屏幕上，三顆中繼衛(wèi)星天鏈二號01、天鏈一號03和04被標(biāo)記出來。以及渭南、廈門、納米比亞等世界各地的監(jiān)控站和遠(yuǎn)望6號測量船都在默默為這一歷史性時(shí)刻提供保障。

　　“天地通話”的原理是什么？這項(xiàng)技術(shù)的意義有多大？

　　新一代“天鏈”首次參與載人航天任務(wù)

　　“由于中繼衛(wèi)星的三星組網(wǎng)，宇航員可以與地面通話更長時(shí)間?！北本┛臻g信息傳輸中心的總工程師鄭勇輝告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，2003年，當(dāng)中國的第一位宇航員楊利偉進(jìn)入太空時(shí)，曾數(shù)次進(jìn)行天地通話，但每次都有嚴(yán)格的時(shí)間限制。

　　據(jù)了解，中國載人航天工程初期主要采用陸?；鶞y控的全球通信鏈路。由于中國沒有遍布世界各地的測控站和測量船，軌道高度為300~400公里的航天器受到地球曲率和視野的影響。只有進(jìn)入中國測控站（船）的視野，才能在飛行弧內(nèi)建立短暫的天地交流。在視野弧外，飛船和宇航員的狀態(tài)幾乎是地面人員所不知道的。

　　為了改變這種狀況，繼衛(wèi)星系統(tǒng)項(xiàng)目之后，中國“天鏈一號”中繼衛(wèi)星系統(tǒng)工程正式成立。2008年至2019年，五顆“天鏈”兩代衛(wèi)星成功進(jìn)入太空。他們不斷發(fā)揮高軌道覆蓋和高速大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢，為載人航天任務(wù)提供安全可靠的天基測控和數(shù)據(jù)中中繼服務(wù)，大大增加宇航員與地面通話的時(shí)間。

　　2013年實(shí)現(xiàn)了三星打造的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，首次保障了地面與航天員的天地通話，畫質(zhì)清晰，語音流暢……來自地面的問候和期待第一時(shí)間傳遞到了天空。

　　“這次，中國自主研制的第二代中繼衛(wèi)星‘天鏈二號’01星首次參加了載人航天任務(wù)。有了它，天地之間的音頻和視頻傳輸速率更高，天地之間的通信效果和通話持續(xù)時(shí)間都可以得到改善，”鄭勇輝說

　　中國空間站的帶寬比國際空間站速率高

　　據(jù)環(huán)球時(shí)報(bào)記者報(bào)道，首次參與載人航天任務(wù)的天鏈二號01是我國第二代中中繼衛(wèi)星，具有全景波束覆蓋范圍更廣、傳輸速度更快、多目標(biāo)支援能力更強(qiáng)的特點(diǎn)。在與天鏈聯(lián)網(wǎng)組成天地鏈路，后，該“天鏈”系統(tǒng)已成為神舟12號載人飛船與核心艙自主快速交會對接的主要測控通信系統(tǒng)。

　　在這個(gè)“天地通話”中，它由軌道高度為40000公里的天鏈一號03星、04星和天鏈二號01星組成“太空基站”在中國空間站的核心模塊和地面站之間建立網(wǎng)絡(luò)連接?？臻g站和地面之間的語音、視頻和電子郵件數(shù)據(jù)，以及下行科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，都可以通過這條鏈路高速傳輸。

　　航天科技集團(tuán)第五研究院空間站系統(tǒng)測控通信子系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師易予生在接受媒體采訪時(shí)表示，空間站和核心艙可以使用10多臺有線和無線網(wǎng)絡(luò)攝像頭，以及手機(jī)、pad、筆記本電腦等移動設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)終端。這些終端通過有線或無線Wi-Fi將采集的圖像和語音數(shù)據(jù)連接到艙內(nèi)以太網(wǎng)交換機(jī)，然后通過高速通信處理器通過中中繼鏈路傳輸?shù)降孛妗?/p>

　　這個(gè)中繼通信鏈路的下行速率是1.2G，相當(dāng)于地面5G的通信速率。中繼衛(wèi)星地面站實(shí)時(shí)接收空間數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖本╋w行控制中心，然后根據(jù)不同的標(biāo)志自動分發(fā)，延遲只有幾秒鐘。

　　此外，中國空間站穩(wěn)定飛行后，通過三顆中繼衛(wèi)星和核心模塊中的中繼天線，天地測控覆蓋率可達(dá)90%以上。空間站的三個(gè)艙組成組合體后，通過在另外兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙中偏置安裝中繼天線，測控覆蓋率可接近100%。易予生補(bǔ)充說，在中國空間站一個(gè)半小時(shí)環(huán)繞地球的過程中，天地通話之間不會有任何脫節(jié)。

　　此前，中國空間站天河核心艙副總設(shè)計(jì)師柏林厚在接受環(huán)球時(shí)報(bào)記者采訪時(shí)表示，將最新的信息技術(shù)應(yīng)用于中國空間站是中國空間站相對于其他在軌空間站的獨(dú)特優(yōu)勢。柏林厚說，應(yīng)用在中國空間站的信息技術(shù)現(xiàn)在比國際空間站有更好的帶寬率，天地之間高速網(wǎng)絡(luò)的概念已經(jīng)應(yīng)用于中國空間站。

　　以上介紹了“天地通話”為何畫面這么清楚的相關(guān)技術(shù)，還可以關(guān)注一下贏家財(cái)富網(wǎng)通信設(shè)備概念的動態(tài)，希望對您有所幫助。