宇宙如何傳輸數據

① 宇航員在太空是怎樣與地面通信的

在我國，空間站與地面通信主要依靠地面測控站、數傳接收站和天鏈中繼衛星，其中天鏈中繼衛星能保證不間斷通信。簡單明了地說，要實現空間站與地面進行網路互聯，那麼就需要靠人造衛星以及其它輔助設備來實現。

不過作為SpaceX的創始人馬斯克就曾提過一種計劃，發射大約4萬顆人造衛星，並且通過人造微信來實現地球上的所有上網用戶在任何時間與地方進行WiFi進行互聯網溝通，這樣就節省了很多流量費。馬斯克的星鏈計劃雖然能夠造福人類，可惜在缺陷上還是有的，也就是那麼多的衛星來圍繞地球會阻礙到對星空的觀測。

中國空間站的出艙活動的通訊方法

2021年7月4日，航天員在萬眾矚目之下迎來了「太空之家」空間站天和核心艙太空之旅的重要環節——出艙活動，開展既定的空間試驗活動。

出艙活動是航天員身著艙外航天服在航天器外進行太空行走和作業的統稱。在空間站任務中，航天員將進行多次出艙活動，完成空間站的維修、維護及建造等任務。進行出艙活動時與地面建立高速及時的通信聯系尤為重要，出艙活動不僅是對航天員的全方位考驗，也是對空間站天和核心艙與地面測控站間通信能力的一大考驗。

航天科技集團五院研製的第三代中繼終端產品，通過與中繼衛星天鏈一號和天鏈二號建立中繼鏈路，實現中繼通信，確保航天員與地面通信的實時暢通。這就好比在太空中搭建了地面與中繼衛星、中繼衛星與航天員之間的「天路」。

此外，空間站中繼終端與其他型號在設計上最大的區別在於，為了保證在軌使用的長壽命，需要具備在軌可維修性。空間站中繼終端採用了集成化、模塊化的設計思路，在保證傳輸信號質量的同時，方便航天員維修更換。

在此次航天員出艙活動中，航天科技集團五院研製的測控通信產品、控制器產品成功應用於神舟十二號航天員出艙活動時的語音通信和機械臂控制工作。

出艙通信子系統實現艙內外航天員之間、艙內外航天員與地面人員之間以及艙外航天員之間的全雙工語音通信，在航天員艙外活動范圍內實現無線通信全覆蓋。與上一代出艙通信系統相比，該產品具有通信距離更遠、通信速率更高、工作壽命更長等特點，同時由於採用了功率控制、抗多徑等措施，該產品具有更強的空間環境抗電磁干擾能力，並支持多名航天員同時出艙活動時的通話功能。

艙外圖像傳輸子系統為艙外提供無線網路覆蓋，通過出艙無線收發設備提供的「熱點」進行圖像傳輸，實現了航天員出艙活動進行實時顯示，實時記錄等功能以及為太陽翼繞行測量試驗提供數據傳輸功能。

② 旅行者1號是怎樣向地球傳遞信息的呢你可以講講嗎

旅行者一號已經離開地球44年，至今距離我們有231.4億公里，它是距離地球最遠的人類造物，但卻依然和我們保持著通訊。那麼旅行者一號最遠能夠跑到哪裡？又是怎麼往地球傳回數據的？

1977年，旅行者一號探測器發射升空，去探索太陽系內的宇宙空間，雖然已經過去了44年，但依然以每小時61000公里的速度在遠離地球。而它之所以能夠在231.4億公里外接收和傳遞來自地球的數據，是因為地球會發出二十千瓦的無線電波信號傳遞到旅行者一號的位置。經過20多個小時的傳遞，這些信號會被旅行者上非常敏感的無線接收器接收，比如火星上的火星探測器，只需要大約15分鍾就能將數據傳回地球，而旅行者要想把自己拍攝的照片傳回地球，更是一件麻煩的事情，發的無線電波經過長時間的傳遞到達地球後，信號的強度幾乎無法檢測。因此，雖然我們與旅行者之間的通訊非常的困難，但只要有足夠敏感的接收器，還是可以接收到來自遠方的信號。

根據科學家們的計算，再過四到五年的時間，旅行者一號將會耗盡所有的能量，我們再也無法與他聯系，也接收不到來自太空的信號，為人類探索宇宙，開拓視野的旅行者將徹底的淹沒在浩瀚無垠的宇宙中。只是令人感到遺憾的是，即便飛了這么遠的距離，旅行者一號也沒有能夠離開太陽系。

③ 目前距離我們最遙遠的人造物是"旅行者1號"嗎它怎麼傳輸信號回地球

為了進一步探索更遠的宇宙，NASA於1977年發射了旅行者一號。隨後，宇宙飛船成功進入宇宙，開始了長達40多年的太空之旅。到目前為止，“旅行者一號”仍在向遠方移動。根據天文測量，旅行者1號目前距離地球約216億公里，相當於144個天文單位。旅行者1號不僅不斷創造人類飛機最長飛行距離的記錄，而且不斷將數據上傳回地球。

科學家說，“旅行者1號”從遙遠的地方向地球發送信號，地面上的人接收到的信號強度只有原來的1萬億。隨著人類通信技術的發展，科學家們在許多方面增強了旅行者1號的通信能力。例如，在設計旅行者1號時，它配備了一個直徑為3.7米的巨大拋物面天線，這使得旅行者1號在太空飛行時始終對准地球。其次，NASA在地球上三個不同的地方建立了深空網路探測站。

④ 飛行器快要飛出太陽系時是如何進行通訊的

首先讓我們來回顧一個激動人心的歷史瞬間——1957年由蘇聯製造的第一顆人造衛星發射成功，該衛星就內置了一台無線電發報機，其從太空不斷地向地面接收站發送「滴滴」的信號。因此無線電通信就成了最早的太空通信方式，並且已經沿用至今，例如我們的通信衛星。

隨後，美國國家航空航天局（NASA）又利用激光通信將「蒙娜麗莎」送上月球，而為了將名畫《蒙娜麗莎的微笑》傳輸到繞月飛行的「月球勘測軌道飛行器」上，NASA先將這幅名畫進行數字編碼，並分解為152×200個像素，然後將每個像素都變為激光脈沖，從地面基站傳輸給38萬公里外的「月球勘測軌道飛行器」上，這次傳輸的速度約為300比特每秒。

而在2012年10月，俄羅斯的國際空間站也首次利用激光通信將電子數據傳送到地面接收站——其傳輸的數據量為2.8GB，傳輸速度達到了1000Mbps。

當然，近期最受關注的事件當屬2014年6月NASA展示的激光通信技術在實際應用中取得的突破性進展——從國際空間站成功向地面發送了一個37秒的，名為「你好，世界！」的高清視頻，用時僅3.5秒，傳輸速度比傳統的無線電通信快10到1000倍。