旅行者|旅行者离地球百亿公里,为何还能操控?距离那么远,还有信号吗?
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【旅行者|旅行者离地球百亿公里,为何还能操控?距离那么远,还有信号吗?】
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玩过遥控飞机的朋友都知道玩这行比较危险 , 其一是速度比较高 , 螺旋桨很锋利 , 万一伤到人可是大事!其二则可能会炸机 , 啥意思呢?就是信号不好或者操作不当 , 航模坠毁!
那些飞向太空的探测器 , 它们动辄在成百上千的近地轨道上 , 甚至远达数亿或者上百亿千米的距离 , 它们又是怎么保证不“炸机”的呢 , 万一失控又怎么抢救回来呢?
旅行者一号 , 深空测控通信是怎么保证的?无线电通信的原理很简单 , 将声音文字、数据或者图像等信号调制在无线电波中 , 传输到远方 , 在通过解码的方式还原 , 这就成了我们所熟悉的无线电通信!最早的无线电噪音干扰很大 , 所以摩尔斯将字母用长短音编码的方式防止误码 , 接收后再按摩尔斯电码还原 , 其实这应该算是最早的数字通信!
数字通信
现在我们用的还是数字通信 , 只是频率和编码以及载波方式上有了很大的差别 , 数字通信用001100的方式来对抗干扰 , 因此现代通信中模拟通信已经非常少见 , 数字通信还有容量大的优点 。
深空测控 , 光有编码优势是不够的
大家可能都听说过深空测控网 , 简单的说就是在地球各个点都建立通信网络 , 保证在任何时刻都有至少一座天线对着探测器 , 因为地球会自转 , 如果考虑到地平线以及大气层衰减的话 , 必须要三座天线才能保证赤道上360度覆盖 , 假如要保证南北半球的话 , 那么可能还要多布置几座或者优化布置位置!
美国的深空测控网
DSN(Deep Space Network)是NASA设置在美国(加洲)、西班牙(马德里)和澳大利亚(堪培拉)的深空测控网络 , 为NASA的星际航天器提供导航与航天通信服务 , 由于深空测控天线也可以作为射电望远镜使用 , 因此也担任射电天文学观测和太阳系内雷达行星天文学研究!
各国深空测控站点全球分布
在这些测控网中 , 直径30-40米的天线比比皆是 , 甚至最大有达到60-70米的深空天线!天线配置如下:
- 戈尔德斯通深空站:位于美国加州的莫哈维沙漠 。 运行中有1个70m天线、3个34m波束波导(BWG)天线 , 正在新建1个34m BWG天线 。
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