感叹无线网NASA如何在太空传数据

感叹无线网NASA如何在太空传数据

笔者已经不记得美国1957年发射第一颗人造地球卫星时的情况了，但还记得在第二年探险者一号被送入轨道。年轻的时间，我不理解其重要性。但在今天，我认识到了。美国国家航空航天局(NASA)实现了大多数人认为不可能的事情。

　　这方面的例子实在不胜枚举。NASA最近庆祝了阿波罗11号登月行动。40年过去了，这一壮举仍然被认为是不同寻常的：三名宇航员和他们的飞船从地球出发，在384403公里外的月球上着陆，并最终返回了地球。

　　两颗卫星

　　再现月球勘测轨道飞行器(NASA)

　　又一次，NASA将重点对准了月球。2009年6月18日，两颗卫星，月球勘测轨道飞行器(LRO)和月球陨石坑观察和感应卫星(LCROSS探测器)，开始了前往月球的征途。

　　LCROSS探测器执行的是单程任务。NASA希望利用该探测器撞击月球表面，制造一个大陨石坑。科学家将利用光谱仪进行分析，以确定月球表面是否存在水。

　　LRO的计划时间更长一些。明年的时间，该卫星将位于月球50公里高的轨道上，拍摄照片并创建高分辨率三维地图。那时，该卫星将每天向地球传输461吉兆字节的数据，以供科学家们分析研究。

　　数学时间

　　这可是相当大数量的数据。最好用一个例子来说明国家航空航天局正尝试做的事情。以我的互联网接入方式为例。它的带宽是6兆/秒。首先，我们需要将461兆字节转换为3688兆。按照6兆/秒的速度进行传输的话。将花费614666秒，大约170个小时或7天。这样的结果看上去不太好。

　　微波的问题

　　国家航空航天局需要找到一种方法，以便进行高速传输。与L-3通信电子技术公司(L-3 ETI)的合作得出了解决方案。如下规格的行波管(TWT)放大器：

　　“这个采用25.65GHz频率40瓦功率的微波放大器可以在新墨西哥州白沙和月球轨道之间通过Ka波段提供100兆比特每秒(Mbps)的宽带连接。该行波管的射频效率为50%，重1.5公斤，体积有90X370X90毫米。”

　　L-3 ETI提供的行波管放大器(NASA)

　　通过每秒100兆比特的带宽，461吉兆的数据发送回地球的时间将减少到十小时以内。

　　100兆比特每秒的带宽看上去没什么出奇的地方。大部分802.11n的无线设备都能够做到这一点。不过我们不要忘记这些信号的距离。无线电信号以光速(每秒299792公里的速度)进行运动。在这个速度下，信号到达地球需要耗时一秒以上。无线网络设备的开发者不用担心这种情况。

　　最后

　　如同NASA的其它创新一样，这一技术最终将应用到地球轨道卫星和地球上的无线网络中。现在，我们可以想象一下利用智能手机在世界各地使用这种类型宽带的情况。