發布者: 奧卡斯 / 2021-06-19 /
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2021年6月17日,神舟12日發射,中國正式進入一個全新的空間站時代。6月18日,三名航天員立即開始在空間站安裝Wi-Fi設備。
安裝Wi-Fi是非常必要的。畢竟它的傳輸速度可以極大的方便空間站的數據傳輸,極大的方便了航天員的工作、科研、生活,也方便了與地面的天地數據交互。意義重大,應該盡快安裝。
作為人類的基本需求,相信很多人都熟悉Wi-Fi的使用原理:它只是一個傳輸工具,覆蓋小區域,快速傳輸連接設備的數據。然而,Wi-Fi需要地面信號基站、光纖網絡、通信網絡和最近流行的低軌衛星星座等支持。
僅僅依靠Wi-Fi設備,就像沒有主機的計算機顯示器一樣,毫無意義。
因此天宮可以安裝Wi-Fi,本質上是背后必須有辦法將天地的信號通道建立起來,成為交流天地的烽火臺。
天宮距地球表面約400公里,每秒飛行7700米。毫無疑問,大多數用戶不可能使用傳統的基站、網線和光纖方法。低軌衛星網絡也不能提供有效的服務,因為每個人都飛得很低,都在幾百公里高。不同的軌道相對快,幾乎不能使用。即使我們有很多地面基站,也有遠望航天測量船,但顯然不可能覆蓋全球。
只有一種方法:把烽火臺建得更高。
這需要地球上最神奇的衛星軌道:地球靜止軌道。它位于地球赤道上空35786公里。在這條軌道上,衛星繞地球運行一周,與地球自轉完全相同,相當于衛星覆蓋的用戶與其完全同步運動。所以用戶看起來會覺得衛星從來沒有動過,靜止了!
此外,這顆衛星的軌道非常高,遠遠大于地球半徑(6378公里),覆蓋地球的范圍也很廣。只有在不同經度的赤道上空布置3顆衛星,才能實現全天候地球通信覆蓋。
這時,飛行高度只有400千米的天宮想要使用的話,顯然也沒問題。
這套中國系統,就是天鏈。這個名字太浪漫太酷了,連接天地,是一個中繼衛星通信系統。
建立天鏈一號的歷史如下:
天鏈一號01星:2008年4月25日發射。
天鏈一號02星:2011年7月11日發射。
天鏈一號03星:2012年7月25日發射。
天鏈一號04星:2016年11月22日發射,參與組網,備份替換天鏈01星。
因此,實際上,從2012年開始,我們可以實現覆蓋全球的中繼衛星通信,從運營能力和覆蓋范圍來看,目前基本上是中國和美國最強的,可以實現全球低軌航天器的無縫連接通信。本人制作了一張圖,顯示早期天鏈一號的三顆衛星分別位于非洲、印度洋和太平洋上空,可以保證系統的覆蓋范圍。
2019年3月31日,中國發射了新一代天鏈2號01星。與前一代系統相比,它在任務規劃、系統管理和業務運行方面取得了顯著進步,數據傳輸率和多目標服務能力也有了很大提高,這將對提高中低軌衛星、載人航天器信息傳輸的及時性、軌道運行的安全性和任務的靈活性起到更重要的作用。
總之,我國中繼衛星系統的通信水平大大提高。
早在之前的載人航天任務中,天鏈就起到了很大的作用。
楊利偉在2003年進入太空時,必須依靠唯一的飛越中國上空時間來抓緊與地面的通信,不管是與國防部長的通話,還是與家人的通話,都必須抓住時間窗口,而且只能持續5分鐘左右,與孩子見面,家人淚流滿面,真是令人擔憂啊。
但到了天鏈后,2013年6月20日神舟10號,王亞平通過央視直播,為全國中小學生開展了長達51分鐘的太空教學,在此期間,飛船圍繞地球飛了大半圈,超過20000千米!
而且到了2016年11月天宮二號+神舟十一號任務的時候,景海鵬和陳冬每天在任務的33天里,每天都能看到《新聞聯播》(請注意下圖右上角的logo,天鏈!
不僅如此,天鏈的應用范圍也在逐漸擴大。例如,在我國最近的火箭發射過程中,可以通過天鏈衛星向火箭和宇宙飛船發出指令,宇宙測量控制的工作量和難易度大幅減少。
因此,最新的天宮空間站當然可以使用越來越成熟、越來越強大的天鏈系統,可以想象,在天鏈的支持下,不僅航天員會有更加方便的工作環境,豐富多彩的娛樂生活和家庭互動等等,我們也會有更多的機會與他們互動,科學家也會得到更多、更及時的科研數據,大家都很高興。
天鏈很香,但很明顯,天鏈并不簡單,否則世界上只有兩三個玩家能做到,這背后是航天人的偉大貢獻。
相信在不久的將來,天鏈的技術也能應用在民間,我對這種天基通訊還是非常期待的。這可能會導致將來對網絡設備的需求激增,
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