Nasa的旅行者
(图片来源:凯瑟琳·杨/盖蒂图片社)
插图(由庞德绘制)展示了1977年底,两艘旅行者号宇宙飞船中的一艘在太阳系的“大旅行”中检查土星环。这两艘飞船于1977年底发射,分别于1980年和1980年抵达土星。
美国宇航局太空探测器
(图片来源:Getty Images)
美国宇航局深空网络卫星
(图片来源:史密斯收藏/加多/盖蒂图片社)
深空网络(DSN)波束波导天线的照片,戈德斯通深空通信综合体,莫哈韦沙漠,加利福尼亚州,1990年。图片由美国国家航空航天局提供。
美国宇航局控制
(图片来源:Bill Ingalls/NASA via Getty Images)

加利福尼亚州帕萨迪纳- 2月18日:在美国宇航局提供的这张讲义图像中,2021年2月18日,航天器在加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室成功着陆火星后,美国宇航局“毅力”号探测器团队的成员在第一张图像到达时做出反应。

美国宇航局在离地球数百万甚至数十亿英里的地方用探测车和太空探测器执行任务。不知何故,尽管距离遥远,这些探测器和漫游者仍然可以将数据发回给地球上的科学家。

美国宇航局太空探测器
(图片来源:Getty Images)

你有没有想过NASA是怎么做到的?在本文中,您将了解太空探索如何设法与地球保持联系的基本知识。

NASA DSN——主枢纽

根据美国国家航空航天局他们自己使用一个国际天线网络,这是他们所谓的深空网络(DSN)的一部分。

这些天线战略性地分布在世界各地,它们是深空网络下三个主要枢纽的一部分,这三个枢纽相隔120度。地点如下:位于加州莫哈韦沙漠的戈德斯通;以及澳大利亚堪培拉和西班牙马德里附近的秘密地点。

美国宇航局深空网络卫星
(图片来源:史密斯收藏/加多/盖蒂图片社)
深空网络(DSN)波束波导天线的照片,戈德斯通深空通信综合体,莫哈韦沙漠,加利福尼亚州,1990年。图片由美国国家航空航天局提供。

通过放置深空网络枢纽,NASA可以确保即使地球在旋转,他们仍然可以在整个宇宙中跟踪所有活跃的太空探测器。

火星探测车“打电话回家”

电影《外星人》(ET: the Extraterrestrial)中的那句标志性台词非常适合这种情况,即使现代火星探测器并不使用手机。

根据《连线》杂志在美国,探测车使用两种不同类型的天线:一种是高增益微波天线,用于直接向地球发送大量数据;另一种是低增益天线,用于向地球或火星周围的其他轨道飞行器发送数据。

然后,这些探测器将转发它们接收到的数据来自火星探测车回到地面上的科学家。

美国宇航局控制
(图片来源:Bill Ingalls/NASA via Getty Images)
加利福尼亚州帕萨迪纳- 2月18日:在美国宇航局提供的这张讲义图像中,2021年2月18日,航天器在加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室成功着陆火星后,美国宇航局“毅力”号探测器团队的成员在第一张图像到达时做出反应。

探测车能够通过“预测”轨道飞行器在其正上方时发送数据。一旦轨道器处于最佳位置,火星漫游者将以250 Kbps的速度向轨道器传输数据。

读也:美国宇航局“毅力”号探测器的新任务关键图像是火星上存在水的最新证据

数据传输仍然需要时间

万博体育登录首页从技术上讲,NASA能够足够快地传输和接收数据,尽管地球和火星之间的距离超过2.42亿英里。然而,这仍然不是实时数据传输。

事实上,即使在光速下根据《连线》杂志的原始报道,一个包含数据的信号仍然需要超过10分钟才能到达地球上的科学家那里。

那么在遥远的外太空呢?

从技术上讲万博体育登录首页,美国宇航局已经建造了两个迄今为止距离最远的人造太空探测器:旅行者号。最近,旅行者1号距离地球141个天文单位(au)Space.com.总共有132亿英里远。

然而,旅行者号太空探测器(有两个)仍然能够向科学家传输数据,即使它们上面的技术在技术上已经过时了。万博体育登录首页

Nasa的旅行者
(图片来源:凯瑟琳·杨/盖蒂图片社)
插图(由庞德绘制)展示了1977年底,两艘旅行者号宇宙飞船中的一艘在太阳系的“大旅行”中检查土星环。这两艘飞船于1977年底发射,分别于1980年和1980年抵达土星。

这些太空探测器使用23瓦的无线电,与直径14英尺的大卫星相连,这些卫星直接指向地球表面的相应天线。据介绍,天线的直径高达100英尺HowStuffWorks

此外,这颗卫星可以以8 GHz的频率传输数据,在太空中几乎没有任何干扰。这可能过于简单化了,但这基本上就是事情的运作方式。

展望未来

太空探索技术仍有很多进步要经历。万博体育登录首页这包括更好、更快的通信系统,可以让科学家与不同星球上的太空探测器或漫游者实时通信。

但在那之前,这就是当前科技的现实。万博体育登录首页

相关:美国宇航局:伽利略太空探测器捕捉到月球彩色阴影的图像

本文归科技时报所有万博体育登录首页

RJ Pierce著

corber2万博体育登录首页022 TECHTIMES.com未经允许,请勿转载。