|
火星和地球都以椭圆轨道绕着太阳公转，它们之间的距离不是固定的。地球与火星最近时相距5500公里，最远时相距4亿公里。这么远的距离只能采用无线通信。我国的天问1号火星探测器就是利用电磁波与地球保持联系的。 人类利用无线电通信的历史已经有100多年。无线电是电磁波的一部分，属于低频电磁波。光也是电磁波，无线电的传播速度自然和光速相当，在真空中每秒能够传播30万千米。无线电的传播速度是有限的，随着距离的增加，通信 信息的传递都是需要时间的。地球赤道周长4万公里，光一秒钟可以绕地球7圈半，因此在地球上通信延迟可以做到几毫秒。火星与地球之间的通讯属于深空通信，由于它们之间的距离非常遥远，所以通信延迟非常大。 从发送消息到收到反馈，才算完成了一次完整的通信。因为如果没有收到反馈，你不知道对方是否收到信息。这个过程中所耗的时间便是通信延迟时间。 甲方问乙方：你的梦想是什么？乙方肯定要经过思考，才能给甲方答复。在深空通信过程中，信息从甲方发送到乙方，并收到反馈，耗时最久的便是传输过程。而信息的发送、接收、处理分析等过程，也需要占用一部分时间。因此，总的通信 在双方的通讯过程中，完成一次完整的通讯所需要的时间，等于发送方发送的信息传到接收方所需要的时间，加上接收方反馈信息到发送方所需要的时间。如果通信节点之间的距离是固定的，忽略其他因素的影响，发送信息和反馈信息所需要的时间基本上是相同的。 地球和月球相距38万公里，光往返一趟需要2秒多。地球和太阳相距1.5亿公里，光从太阳表面到达地球需要8分钟，一个来回就是16分钟。简单估算一下，从火星到地球，完成一次信息传输，最长需要43分钟，最短需要5分钟。 不过，这仅仅是以电磁波的传输速率来算的。虽然电磁波往返地月仅仅需要2秒多，但在探月工程中，嫦娥4号探测器发送的信号需要经过多次中转才能到达控制室，实际通信延迟至少在10秒以上。 如果声音可以在真空中以光速传播，你从地球上大喊一声，火星上的人要很久之后才能听到你的声音。火星上的人作出了响应，当你接收到这个回应的时候，又过了很久。 从地球上控制火星上的探测器，指令只能一条一条的发，有时候还要重复发送。这意味着，从地球上无法实时遥控火星上的无人车。为此，火星车必须足够智能，具备高度的自动化，能够自动规避风险。 火星上的探测器发射的信号比较弱，地球上要想接收到信号，就需要非常大的、分布于全球的天线网络。此外这个通信系统还必须具备极强的抗干扰性、容错性，以保证信息传递的准确无误。 由于地球与火星在不停的自转，火星表面的探测器与地球上的工程人员点对点直接通信是不可能的，需要中继卫星。因此，实际通信过程中的延迟非常高，至少也有十几分钟。即使在传输过程中数据会被压缩，由于通讯速率较慢，传输一张高清图片也需要很长的时间。如果没有断点续传功能，面对大量的数据，更是抓狂。而实时直播载人登陆火星更是不可能的。 |
|
|
