选美iAmElection 2017-12-01
航行在太空深处的飞船靠什么传递信号?
显然不能像古希腊人那样靠传令兵去跑,不然每次通讯都要跑几亿次马拉松;也不能靠喊,即使有这样的大嗓门,太空中没有空气,喊了也听不见;好在有一种叫无线电波的东西,可以通过调制加载信息,可以在真空中传播,每秒还可以跑三十万公里,是目前最好的传递信号的媒介。
旅行者1号,白色的大锅一样的就是3.7米的高增益天线。
无线电波的接受和发射需要用天线,旅行者号上带有专门设计的高增益天线,这面天线是抛物面形的,直径有3.7米,可以把无线电信号集中在某特定的方向上,这样可以花费较小的能量发射较强的信号。
为了互相通讯,地面上还要修建大型的接收站,比如旅行者号用的是美国的深空网络(Deep Space Network)。深空网络是专门针对空间任务的,所以它的天线要覆盖全球,在美国加利福尼亚州、西班牙马德里、澳大利亚堪培拉等地设有几十米大小的无线电天线,这样不管飞船飞到哪个方向都可以接受和发射信号。
位于美国加州的70米天线,深空网络的一部分。
我们上网有带宽限制,无线电通讯也类似的限制,所以信号要尽可能简洁,比如能用文字和数字就不用照片,和我们为了省流量少传或者不传照片类似的,比如对信号和数据进行压缩,相当于我们看小图、缩略图,比如把一时传不完的数据存起来,有机会再慢慢传,相当于我们挂机下载电影等大文件。这样即使是远在太阳系深处的飞船,也可以和地面进行通讯。