① 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:
巨大的天線
彼此正對的定向天線
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。
② 把影像從望遠鏡傳回地球的方法
在CCD發明以前,早期的衛星上只有膠卷相機,在膠卷照滿後只有用彈射器將膠卷盒彈射進大氣層,然後再回收得到外空影像。一旦膠卷用完這顆衛星就報廢了,在CCD發明以後則方便多了,直接在望遠鏡上就可以將圖像轉換成數字信號,然後用無線電傳回地面接收站,解壓解密後就能得到圖像了。這樣就沒有膠卷用完的限制,只要太空望遠鏡上的電不斷,設備正常圖像就能源源不斷地傳回地面。
③ 太空飛船是如何向地球傳輸數據的
無線電和光傳輸在高級文明中是淘汰的技術。現在人類都認為不夠用了。控制火星的衛星和登陸車都要幾分鍾的延遲。
高級文明他們會用引力波的大小和頻率來作為恆星系中的通信技術。理論上再遠也不會延遲的。雖然這是高能耗的技術。
星系和星系的通信,距離實在太遠加上天體和暗物質影響,引力波通信也會淘汰。
這世界沒有完美的東西,自然空間也不會100%完美。有空間裂縫存在一點也不奇怪的,它們無處不在。可能它們很小也很大,會突然出現馬上又消失,也會長久的存在。
頂級文明會使用這種技術來做塔橋通信是可能的。在每個飛船上維持個無限小的空間裂縫,就可以使用引力波或無線電通信,雖然它們安全通過空間裂縫幾率接近0。
越小的裂縫就代表需要維持它的能量就越小。需要的能量可能我們現在的手機電池都可以維持穩定。只是我們沒這技術罷了,不能代表不可能。
④ 天問一號傳回土豆狀衛星照片,表面紋理清晰可見,這一探索成果意味著什麼
這意味著天問一號運行良好。
總體來說,天問一號是一顆火星探測衛星,天問一號能傳回土豆狀衛星照片,說明天問一號運行良好,完全有能力完成預設任務。具體來說,這一探索成果意味著三點:首先意味著我國有能力自己探索外太空,其次意味著我國已經對火星有了初步探索和認識,最後意味著天問一號完全有能力執行任務。
第三、天問一號傳回衛星照片,意味著天問一號有能力執行任務:天問一號是一顆火星探測衛星,任務就是探測和研究火星。天問一號能傳回火星衛星照片說明已經進入火星軌道並能有效和地球進行信息溝通,這意味著天問一號有能力執行火星任務。
⑤ 宇航員在太空的信息是以什麼形式傳回地球的
電磁波的形式,因為波可以在真空中傳播
⑥ NASA DART航天器打開「眼睛」並從太空傳回了首批圖像
從加利福尼亞州范登堡空軍基地發射僅兩周後,NASA的雙小行星重定向測試(DART)航天器已經打開了它的「眼睛」並從太空返回了它的第一批圖像--這對航天器和DART團隊來說是一個重要的操作里程碑。
在經歷了發射時的劇烈震動和太空中零下80攝氏度的極端溫度變化後,馬里蘭州勞雷爾的約翰-霍普金斯應用物理實驗室的任務操作中心的科學家和工程師們屏住呼吸期待著。因為航天器的望遠鏡儀器的組件對小至五百萬分之一米的移動都很敏感,所以即使儀器中的東西出現極其微小的偏移後果也可能非常嚴重。
12月7日周二,航天器打開了覆蓋其DRACO望遠鏡相機光圈的圓門,並且令所有人高興的是,它傳回了其周圍環境的第一張圖像。這張照片拍攝於距離地球約200萬英里(11光秒)的地方--從天文學角度講,非常近--照片顯示了約十幾顆恆星,在黑色的太空背景下晶瑩剔透、清晰可見,靠近英仙座、白羊座和金牛座的交匯處。
位於加利福尼亞的NASA噴氣推進實驗室的DART導航小組利用圖像中的星星准確地確定了DRACO的方向,另外還提供了相機相對於航天器的首次測量。有了這些測量數據,DART團隊可以准確地移動航天器以將DRACO對准感興趣的天體如Messier 38(M38),DART已於12月10日的另一張圖像中捕捉到了它。據悉,該星團位於北極 星座 ,距離地球約4200光年。有意捕捉像M38這樣有許多恆星的圖像有助於研究小組描述圖像中的光學缺陷以及校準一個物體的絕對亮度--當DRACO開始對航天器的目的地--雙子小行星系統Didymos--進行成像時,這些細節對精確測量都非常重要。
DRACO(全稱Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation的縮寫)是一台高解析度相機,其靈感來自於NASA「新視野號」飛船上的成像器,該飛船傳回了冥王星系統和柯伊伯帶天體Arrokoth的首批特寫圖像。作為DART的唯一儀器,DRACO將捕捉小行星Didymos及其衛星小行星Dimorphos的圖像,另外還將支持航天器的自主制導系統並引導DART進行最終的動能撞擊。
DART是由約翰霍普金斯大學APL為NASA的行星防禦協調辦公室開發和管理的。DART作為世界上第一個行星防禦測試任務,故意執行對Dimorphos的動能撞擊以稍微改變其在空間的運動。雖然這兩顆小行星都沒有對地球構成威脅,但DART任務將證明航天器可以自主導航,
對一個相對較小的目標小行星進行動能撞擊,且如果有一天發現真正危險的小行星,這是一種可行的技術,可以使其偏離。據悉,DART將於2022年9月26日到達其目標。
⑦ 火星的探測器拍的照片是怎麼傳到地球上的
隨著我們的科學技術的發展和對於宇宙的了解,越來越多的國家開始加入到探測其他星球的行業當中,其中就有中國,我們對於宇宙當中的其他星球進行,也一直在不斷的探索,而近期的時候中國像火星發射的天問一號也代表著中國對於火星又有了從新的認識。那麼在火星上的探測器拍出了照片,究竟是如何傳送到地球上面的,這樣的問題一直困擾著許多人,而這其中傳輸方法有以下幾點。
最後一點就是接受器,他們把這樣的光波信號給接收回來之後,通過一定的頻率轉換來得到我們最後所需要的圖像。