火星車網速只有34Kb/s,當年老美怎麼進行的登月直播呢?

2020-10-10 零距離吐槽君

主要原因是距離和能量。一個36萬公裡,一個5500萬公裡。就是真空,這麼遠的距離一樣是對信號有衰減的。不想衰減就加大功率,但太空飛行器的供電其實都很緊張。

火星車網速只有34Kb/s這個說法說的是圖片的傳輸速度,實際速率要快一些。

好奇號與地球直接通訊,數據速率大約是8 kb/s,與火星探測器(繞火星的中繼衛星)的速度可以到 2MB/s,火星探測器與地球的速率是256 kb/s。每次探測器從漫遊車上空飛過,他們能通信8分鐘,最多傳輸250MB的數據。然後這250MB數據需要花20小時傳回地球。好奇號本身是用核燃料供電,聽著挺厲害,但其實只是時間久,持續發電量不高,所以每天只夠好奇號傳幾個小時數據的。

一天下來,實際發不出多少。如果功率管夠,加上中繼,幾十M/s其實是可以做到的。

像月兔2號月球車,直接和地球通訊是280kbps,發射功率才2瓦。加上鵲橋就可以上1M。但實際常年只用1.4Kb/s的速度,因為省電、數據慢點傳輸也穩定。

至於當年登月,那時用的是黑白、10幀/秒的視頻,而且每一幀還抽了近一半的行數——老式電視畫面是一行一行掃描出來的,本來是525行,直播用的是325行。發射功率20瓦,理論最大速率是625kB/s

實時傳送的信息就是通話、各種測量數據、直播畫面。撇去直播畫面後,其餘的沒多少數據量。數據量大頭都是直播畫面,且已經把當時的數據通訊能力跑滿了——NASA本來是不準備直播的,抽幀畫面只是用來看個大概的,為了確保關鍵事件上拍到清晰的的畫面,攝像機是可以拍攝500行畫面的,但傳輸速度就只有0.625幀/秒了。

NASA是後來才決定直播的,在阿波羅1號被大火燒了後,修改方案時順帶升級了通訊系統。後來幾次登月甚至專門帶了一個3米的拋物線天線架設在月球上,專門發射直播畫面信號。可見當年NASA為了搞直播,也是下了很大力氣的。

另外,美國人登月也是使用了地球軌道上的中繼衛星接收、放大信號後,才傳回地面。

至於登月的彩色畫面或者清晰的黑白照片,那全是膠片攝影機拍好,返回地面後衝洗出來的。

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