分享

人类的无线控制技术最远能控制多远的人造飞行器?

 图书音乐 2018-04-07

无线电是电磁波的一种,而电磁波可以在真空中传播,没有距离限制,所以理论上来说,无线控制技术能够控制的距离范围是无限的。当然,理论遇到实践的时候,总会受到各种各样的限制。所以这个距离也不可能无限远。


首先,无线电的传播速度是有限的,在真空中就是光速。虽然光速是宇宙中最快的速度,每秒达到将近30万公里,但这个速度对于茫茫宇宙来说,也实在是有点慢。地球以外最近的天体是月亮,离我们有38万公里,无线电信号要传1秒多钟才到。太阳,是离我们最近的恒星,距离我们1.5亿公里,无线电信号就要8分钟才能传到。对于飞得更远的航天器来说,控制信号在时间上的延迟意味着,我们无法对它们进行实时控制,只能提前设定好程序,让航天器按时间表来执行任务。

比如2015年7月,NASA的新视野号飞掠冥王星的时候,冥王星距离地球超过49亿公里,无线电信号用光速,也要花超过4.5个小时才能从地球发送到新视野号探测器上,这么久的时间延迟让我们无法对新视野号的飞掠进行实时控制,只能让它按照之前预设的流程展开各类探测工作。事实上,直到飞掠后几乎一天,在完成全部探测工作后,新视野号才有机会向地球发回一切都好的报平安信号。


其次,随着距离的增加,无线电信号的强度也会减弱。这一点很好理解,就好像同样亮度的灯泡,距离我们越远,发出的亮光看起来就会越暗一样。航天器距离我们越远,我们就必须使用越来越大的天线,发出越来越强的控制信号,来能保证这些信号在传到航天器时,仍然有足够的强度,能够被航天器上的天线接收到。正是为了与分散在太阳系各处的深空探测器取得联系,NASA才在世界多个地方修建了许多口径达到几十米的巨大天线,组成了所谓的“深空网络”(下图)。



话说回来,到目前为止,人类能够控制的最远航天器又是哪个,距离我们又有多远呢?答案是1977年从地球出发的旅行者1号。2017年12月,NASA控制旅行者1号启用了37年未曾使用过的推进器,调整了探测器的姿态,让它把天线对准了地球。当时旅行者1号距离地球超过200亿公里,光速需要超过19.5个小时才能传到那里。


这是人类迄今用无线电技术控制过的最远航天器。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多