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6月17日,神舟十二号乐成发射,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和焦点舱最先了为期3个月的在轨驻留。

6月18日,航天员们在空间站焦点舱顺遂装上了Wi-Fi装备,网友们纷纷示意想要蹭个网。

图源:

图源:中国载人航天

空间站Wi-Fi和地面Wi-Fi有何异同

空间站所用的Wi-Fi装备,自己Wi-Fi的焦点手艺跟地面上使用的基真相同。设计师连系空间环境和使用环境(如太阳风暴、电磁敏感等),对装备的结构和结构举行了全新的设计和制造。

神舟十二号航天员正在安装装备

图源:CCTV

空间站的Wi-Fi和我们家中的Wi-Fi使用起来没有什么区别,可以发微信、视频通话、收发邮件等。空间站焦点舱还配套有智能家居,有了Wi-Fi,航天员可以轻松便捷地使用APP来控制照明装备开关、查询站上物资存储情形。

平时,航天员们带着骨传导耳机,舱内的Wi-Fi利便他们在站上各个舱段相互通话,而且他们在任何位置上也都可以与地面通话。设计师还特意为航天员们预留了一条私私语音通道,航天员们可以和家人们说说悄悄话,分享自己的太空生涯。

图源:

空间站Wi-Fi怎样和地面通讯

空间站的航行高度距离地面约400千米,能否通过Wi-Fi直接毗邻地面呢?回忆一下,我们家中的Wi-Fi,隔了一堵墙或者离Wi-Fi装备3~5米远,信号质量就会差许多。400千米的距离,需要异常大的发射功率,空间条件对照严苛,不能能为Wi-Fi装备提供这么大的功率。

不能直接毗邻,那怎么操作呢?

位于地球赤道上空35786千米,有一条地球静止轨道,在静止轨道上运行的卫星叫做“静止卫星”。静止卫星相对于地面不动,地面站容易跟踪。一颗卫星可笼罩约40%的地球面积,行使平均漫衍在地球赤道上空的3颗静止卫星,就能实现除南北极很小一部门区域外的全天时笼罩。

近几年,我国完成了天链中继卫星建设,中继卫星可以笼罩到航行高度400千米的空间站。通过空间站、天链中继卫星和地面站三者的配合介入,一条“天地线路”就形成了

图源:搜狐

在空间站焦点舱上,摄像机、耳机、手机、电脑等装备都可以作为网络终端。这些终端采集到的图像和语音数据通过有线或者无线Wi-Fi的方式毗邻至舱内的以太网交流机,通过高速通讯处置器经中继链路传输到地面。通讯链路的下行速率是1.2Gbps,与地面5G通讯峰值速率相当

图源:中央纪委国家监委网站

在天地通讯体验上,空间站与之前的空间实验室(天宫一号、天宫二号)最大的差异是增添了天地互联网通讯系统,空间站天地之间的通讯速率是空间实验室的八倍

空间站的生长史

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第一代和第二代空间站都是单一式空间站,属于小型空间站。第三代空间站以后就属于组合式空间站(如搭积木一样平常)。前苏联的礼炮1号到5号都是单一式空间站,美国的天空实验室是第二代空间站。早年苏联的和平号最先,组合式空间站成为了空间站的生长偏向。

1971年4月19日,前苏联发射了人类第一座空间站礼炮1号。那时,前苏联用于维持天地通话的装备只有7个地面站和12艘远洋船,很难保证空间站飞到任何地址上空都能维持和地面的联系。礼炮1号,在每个90分钟的轨道周期内,只能维持20分钟的天地通话。

1973年,美国发射了天空实验室号空间站,它携带了一系列的望远镜,科学家在上面做了许多关于医药、地质和天文等方面的科学实验。

1986年,前苏联发射了和平号空间站的焦点舱,并在接下来的10年间不停运送新的模块在空间组装。1996年,由6个模块组成的和平号空间站建成,该空间站服役至2001年。

1998年11月,国际空间站的第一个模块发射升空,随后陆续发射的模块对其逐渐举行扩充;2011年2月,国际空间站组装事情所有竣事,它由多个国家分工制作、团结运用,是国际互助举行太空开发的标志。

2021年4月29日,我国空间站天和焦点舱在海南文昌航天发射场发射升空。5月29日,天舟二号货运飞船顺遂发射;6月17日,神舟十二号载人飞船顺遂发射。根据空间站制作义务设计,我国在今明两年还将实行8次航行义务,2022年完成空间站在轨制作,建成国家太空实验室。

图源:虎嗅

我国中继通讯卫星――天链系统的生长史

2008年至2012年,我国先后发射了天链一号01至03星。三颗卫星组网运行,我国成为天下上第二个拥有对中、低轨航天器全球笼罩能力的中继卫星系统的国家。

2016年,天链一号04星乐成入轨并完成在轨测试,与01至03星实现全球组网运行,为我国神舟飞船、空间实验室以及空间站提供数据中继与测控服务,支持空间交会对接等义务。

图源:搜狐

2019年3月,天链二号01星乐成发射,这是我国第二代地球同步轨道数据中继卫星的首发星。它与天链一号卫星系统相互兼容,使我国以数据中继为特征的天基通讯基础设施在传输速率、服务数目、笼罩局限等方面进一步提升。

神舟七号义务中航天员翟志刚那句“我已出舱,感受优越”实时传回地面,神舟十号/天宫一号太空授课实时无缝直播,神舟十一号/天宫二号义务中航天员与地面“天地双向视频通话”的实行,神舟十二号/天和焦点舱义务中“移动Wi-Fi”,都是“天链”完善支持的效果。

图源:CCTV

在“天链”的支持下,不仅航天员有加倍便利的事情环境和厚实多彩的休闲方式,我们也有更多的时机去领会太空生涯。

作者:陈泉润

编辑:小叮当

鸣谢:中国科学院上海手艺物理研究所 郭玮宏 博士为本文提供科学指导

题图泉源:

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