太空站的信息怎麼傳回

⑴ 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。

⑵ 旅行者1號相隔地球217億公里，功率僅23瓦，數據如何傳回

旅行者一號內部有精密的陀螺儀，使得自身天線始終對准地球，而且在地球上有直徑70米的天線，專門用於接受旅行者一號發出的特殊波段信號，加上信號上的特殊處理，使得旅行者一號能在200億公里外把信號傳給地球。

旅行者一號在1977年發射，並於2012年飛出太陽的日球層，截至2019年10月29日，旅行者一號已經飛了42年，距離太陽大約220億公里，速度17公里每秒，預計2025年將耗盡所有電量。

根據旅行者一號的飛行路線，在電池耗盡後，它將繼續向著銀河系中心飛去，預計2萬年後飛出奧爾特雲，7.3萬年後經過半人馬座比鄰星，如果人類的科技發展迅速，或許未來發射的飛船還能趕上並找到旅行者一號。

⑶ 怎麼把信息發回去太空離地球這么遠，接收和發送信

我們將以旅行者號航天飛船為例解釋這一問題：旅行者號航天飛船無疑有著驚人的光輝履歷。它們被派去拍攝木星、土星和海王星等行星的照片，並繼續前進穿越太陽系的邊界。旅行者1號現在距地球約110億公里，仍然在發送信號——信號從航天飛船傳回地球約需要10個小時的時間！

旅行者號航天飛船使用功率為23瓦的電台發射信號（發射電磁波），相對來說，這是一個低功率的發射機。地球上的巨大的無線電基站的發射功率高達上萬瓦，但信號卻仍然很快就衰落了。

因此，接收信號的關鍵並不是電台的功率，而是另外三種因素的綜合：

1. 巨大的天線

2. 彼此正對的定向天線

3. 沒有大量人為干擾頻率

旅行者號航天飛船使用的天線是非常巨大的。您可能見過人們安裝在屋頂上的大型碟式衛星天線。它們的直徑一般為2到3米。旅行者號航天飛船的天線直徑為3.7米，向地面上直徑為34米的天線發射信號。旅行者號的天線和地面天線彼此正對。

另外，旅行者號衛星的發射頻率在8GHz波段，在此波段中干擾不多。因此，地面上的天線使用靈敏度極高的放大器後，便可分辨它接收到的微弱信號。當地面天線向航天飛船返回信號時，它採用極高的功率（上萬瓦）來保證航天飛船可以接收到該信號。

但盡管如此，隨著宇宙飛船與地球之間的距離增大，信號的傳輸速度在逐漸降低，傳輸時間也在增長。以探索冥王星的新視野號為例，其傳回的冥王星高清可謂是掀起了一陣天文風潮。但其實，新視野號在飛躍冥王星的同時還收集了大量的數據，這些數據現在已經開始傳回地球了，數據包括高解像度的照片、光譜數據和大氣數據等，這些寶貴的數據容量達數十GB，看起來好像不是那麼多，但傳送回地球的速度只有每秒1KB到4KB，這對宇宙飛船的探測與飛行造成了巨大的挑戰。