宇宙如何传输数据

① 宇航员在太空是怎样与地面通信的

在我国，空间站与地面通信主要依靠地面测控站、数传接收站和天链中继卫星，其中天链中继卫星能保证不间断通信。简单明了地说，要实现空间站与地面进行网络互联，那么就需要靠人造卫星以及其它辅助设备来实现。

不过作为SpaceX的创始人马斯克就曾提过一种计划，发射大约4万颗人造卫星，并且通过人造微信来实现地球上的所有上网用户在任何时间与地方进行WiFi进行互联网沟通，这样就节省了很多流量费。马斯克的星链计划虽然能够造福人类，可惜在缺陷上还是有的，也就是那么多的卫星来围绕地球会阻碍到对星空的观测。

中国空间站的出舱活动的通讯方法

2021年7月4日，航天员在万众瞩目之下迎来了“太空之家”空间站天和核心舱太空之旅的重要环节——出舱活动，开展既定的空间试验活动。

出舱活动是航天员身着舱外航天服在航天器外进行太空行走和作业的统称。在空间站任务中，航天员将进行多次出舱活动，完成空间站的维修、维护及建造等任务。进行出舱活动时与地面建立高速及时的通信联系尤为重要，出舱活动不仅是对航天员的全方位考验，也是对空间站天和核心舱与地面测控站间通信能力的一大考验。

航天科技集团五院研制的第三代中继终端产品，通过与中继卫星天链一号和天链二号建立中继链路，实现中继通信，确保航天员与地面通信的实时畅通。这就好比在太空中搭建了地面与中继卫星、中继卫星与航天员之间的“天路”。

此外，空间站中继终端与其他型号在设计上最大的区别在于，为了保证在轨使用的长寿命，需要具备在轨可维修性。空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路，在保证传输信号质量的同时，方便航天员维修更换。

在此次航天员出舱活动中，航天科技集团五院研制的测控通信产品、控制器产品成功应用于神舟十二号航天员出舱活动时的语音通信和机械臂控制工作。

出舱通信子系统实现舱内外航天员之间、舱内外航天员与地面人员之间以及舱外航天员之间的全双工语音通信，在航天员舱外活动范围内实现无线通信全覆盖。与上一代出舱通信系统相比，该产品具有通信距离更远、通信速率更高、工作寿命更长等特点，同时由于采用了功率控制、抗多径等措施，该产品具有更强的空间环境抗电磁干扰能力，并支持多名航天员同时出舱活动时的通话功能。

舱外图像传输子系统为舱外提供无线网络覆盖，通过出舱无线收发设备提供的“热点”进行图像传输，实现了航天员出舱活动进行实时显示，实时记录等功能以及为太阳翼绕行测量试验提供数据传输功能。

② 旅行者1号是怎样向地球传递信息的呢你可以讲讲吗

旅行者一号已经离开地球44年，至今距离我们有231.4亿公里，它是距离地球最远的人类造物，但却依然和我们保持着通讯。那么旅行者一号最远能够跑到哪里？又是怎么往地球传回数据的？

1977年，旅行者一号探测器发射升空，去探索太阳系内的宇宙空间，虽然已经过去了44年，但依然以每小时61000公里的速度在远离地球。而它之所以能够在231.4亿公里外接收和传递来自地球的数据，是因为地球会发出二十千瓦的无线电波信号传递到旅行者一号的位置。经过20多个小时的传递，这些信号会被旅行者上非常敏感的无线接收器接收，比如火星上的火星探测器，只需要大约15分钟就能将数据传回地球，而旅行者要想把自己拍摄的照片传回地球，更是一件麻烦的事情，发的无线电波经过长时间的传递到达地球后，信号的强度几乎无法检测。因此，虽然我们与旅行者之间的通讯非常的困难，但只要有足够敏感的接收器，还是可以接收到来自远方的信号。

根据科学家们的计算，再过四到五年的时间，旅行者一号将会耗尽所有的能量，我们再也无法与他联系，也接收不到来自太空的信号，为人类探索宇宙，开拓视野的旅行者将彻底的淹没在浩瀚无垠的宇宙中。只是令人感到遗憾的是，即便飞了这么远的距离，旅行者一号也没有能够离开太阳系。

③ 目前距离我们最遥远的人造物是"旅行者1号"吗它怎么传输信号回地球

为了进一步探索更远的宇宙，NASA于1977年发射了旅行者一号。随后，宇宙飞船成功进入宇宙，开始了长达40多年的太空之旅。到目前为止，“旅行者一号”仍在向远方移动。根据天文测量，旅行者1号目前距离地球约216亿公里，相当于144个天文单位。旅行者1号不仅不断创造人类飞机最长飞行距离的记录，而且不断将数据上传回地球。

科学家说，“旅行者1号”从遥远的地方向地球发送信号，地面上的人接收到的信号强度只有原来的1万亿。随着人类通信技术的发展，科学家们在许多方面增强了旅行者1号的通信能力。例如，在设计旅行者1号时，它配备了一个直径为3.7米的巨大抛物面天线，这使得旅行者1号在太空飞行时始终对准地球。其次，NASA在地球上三个不同的地方建立了深空网络探测站。

④ 飞行器快要飞出太阳系时是如何进行通讯的

首先让我们来回顾一个激动人心的历史瞬间——1957年由苏联制造的第一颗人造卫星发射成功，该卫星就内置了一台无线电发报机，其从太空不断地向地面接收站发送“滴滴”的信号。因此无线电通信就成了最早的太空通信方式，并且已经沿用至今，例如我们的通信卫星。

随后，美国国家航空航天局（NASA）又利用激光通信将“蒙娜丽莎”送上月球，而为了将名画《蒙娜丽莎的微笑》传输到绕月飞行的“月球勘测轨道飞行器”上，NASA先将这幅名画进行数字编码，并分解为152×200个像素，然后将每个像素都变为激光脉冲，从地面基站传输给38万公里外的“月球勘测轨道飞行器”上，这次传输的速度约为300比特每秒。

而在2012年10月，俄罗斯的国际空间站也首次利用激光通信将电子数据传送到地面接收站——其传输的数据量为2.8GB，传输速度达到了1000Mbps。

当然，近期最受关注的事件当属2014年6月NASA展示的激光通信技术在实际应用中取得的突破性进展——从国际空间站成功向地面发送了一个37秒的，名为“你好，世界！”的高清视频，用时仅3.5秒，传输速度比传统的无线电通信快10到1000倍。