English

距离最远的“地对地”通讯是如何实现的

2005-02-08 来源:光明日报 作者:向明 我有话说

惠更斯号登陆土卫六效果图。

北京时间1月14日,欧洲宇航局的“惠更斯号”探测器在土卫六表面安全着陆,并发回第一批数据和黑白照片。这些照

片不仅揭示了土卫六的实况面貌,还透露出一个令人兴奋的信息:土卫六表面可能曾经存在液态物质。在庆贺这一空间科技领域“最了不起成就”的同时,一个颇为重要的“新闻点”却被人忽略了。那就是―――惠更斯号还创造了人类有史以来距离最远的“地对地”通讯记录。

据悉,我国的上海天文台和乌鲁木齐天文台的25米射电望远镜,此番也首次加入跟踪“惠更斯号”探测器的降落过程,并接收远在15亿公里以外的惠更斯号探测器的第一个无线电信号。要知道,上述信号可是从土卫六地面发出的。而“惠更斯号”探测器在7年前发射,7年前的通讯设备能够发回土卫六表面有着“河流和山谷痕迹”的照片,即使在通讯技术日新月异的今天,都是一件可喜可贺的事情。

让我们回顾一下“惠更斯号”探测器着陆和发回信号的过程:14日16时13分,“惠更斯号”脱离“卡西尼”太空船,一头扎进翻腾的土卫六大气,拉开了长达两个半小时的降落过程。14日18时40分,“惠更斯号”发出了平安着陆的信号。22时44分,“惠更斯号”耗完自己的能源储备,并永远安息在遥远的土卫六表面。在“惠更斯号”降落过程中科学家们接收到超过3个小时的数据,从土卫六表面上发回的数据也超过10分钟。

可见“惠更斯号”从土卫六表面发回信号的时间,只有短短的10分钟左右,期间若发生通讯故障,这通讯历史新记录自然无从说起。有趣的是,“惠更斯号”的两个传输信道,还真有一个发生了故障,导致风速测量数据及大约350张照片丢失。“惠更斯号”发出的数据,是由美国“卡西尼”号飞船扮演中继站角色。有人猜测,这是“卡西尼”号飞船程序编写发生错误。但欧航局科学项目负责人索思伍德排除了这一猜测。

科学家是如何接收“惠更斯号”探测器发回的各种照片图像和数据资料呢?答案是太空通信手段之一―――无线电信号。“惠更斯号”信号频率为2.2千兆赫、8.4千兆赫或34千兆赫(特高频微波信号)。由于距离遥远,地球上能够接收到的功率仅为发射时的二千万分之一,为此必须依靠灵敏度极高的天线、接收装置及自动化度极高的软件系统―――即深层空间网来完成。“惠更斯号”上的宝贵数据,就是以电磁波的光速传到美国航天航空局的深空监测网,前后大约用了80分钟时间。

目前,太空通信的另一个手段―――通信激光器已经问世,在去年底欧洲第一个月球探测器“斯马特1号”上,首次实现太空探测器与地球间的激光通信联络,证明该技术在探测器高速度、远距离飞行时也同样可靠。据美国宇航局科学家称,一种能将数据从火星传送到地球的激光器将于2009年发射到火星。在我国,中科院、武汉大学等早已展开激光空间通信的研究。激光传输数据的速度是目前无线电线路传输的10倍,把激光作为太空通信的信息载体,表明人类正在进入太空通信时代。

手机光明网

光明网版权所有

光明日报社概况 | 关于光明网 | 报网动态 | 联系我们 | 法律声明 | 光明网邮箱 | 网站地图

光明网版权所有