Связь МКС с Землей

0
4910

Представьте, что Вы не можете поговорить с друзьями или семьей в течение шести месяцев. А теперь представьте, что Вы также парите на высоте 420км над Землей. Как осуществляется связь МКС с Землей?  С какими проблемами может столкнуться космонавт при получении или отправке сообщений?

Связь МКС с Землей

Есть ли интернет в космосе?

Общение жизненно важно для космонавтов, когда они находятся в космосе. Это не только позволяет им разговаривать со своими друзьями и семьей дома, но также позволяет им общаться с командой экспертов на местах, которая помогает им безопасно выполнять свою миссию.

К настоящему времени Интернет достиг практически всех уголков Земли, и не только ее поверхности, но и над Землей. Быть онлайн на борту самолета — это уже старая проблема, и даже у Международной космической станции есть подключение к Интернету.

Спутниковая связь МКС с Землей

Космонавты используют Спутниковую связь для связи с Землей, а также для подключению, хоть и ограниченно, к  интернету.

Космонавты используют спутниковую связь для потоковой передачи большого количества научных данных и видеоконтента (который их коллеги на земле транслируют в Интернет, чтобы пользователи могли следить за жизнью на борту МКС и видами с нее ) в центр управления полетами. Тот же спутниковый канал позволяет жителям МКС проводить аудио- и видеоконференции с Землей.

Читайте также об использовании смартфонов в космосе здесь.

Связь на низкой околоземной орбите, где вращается Международная космическая станция (МКС), практически мгновенная. При продвижении дальше в космос, общение становится сложнее.

Несмотря на то, что МКС вращается на высоте около 420 км (около 250 миль), сигнал проходит гораздо большее расстояние, чтобы достичь Земли. Во-первых, МКС посылает сигнал вверх, на спутник-ретранслятор, летящий на высоте 35 786 км (22 000 миль) над Землей. Только оттуда сигнал может спуститься на наземную станцию космической связи.

Таким образом, общее расстояние прохождения сигнала, отправленного с борта МКС, и ответному сигналу, отправленному на нее, составляет чуть менее 150 000 километров или около 100 000 миль. На это нужно время. По словам сотрудника NASA, при обмене данными с МКС задержка передачи составляет около полсекунды — примерно в 20 раз больше, чем у среднего кабельного соединения .

Кроме того, станция периодически покидает зону покрытия спутника. За каждые 1,5 часа, за которые МКС обращается вокруг Земли, она может вообще не иметь покрытия в течение 15 минут.

Более того, хотя нисходящая линия связи спутника составляет 300 Мбит / с, восходящая линия ограничена 25 Мбит / с. По скорости соединение, доступное для ISS, сравнимо с таковым у древних модемов.

В результате только небольшая часть пропускной способности может использоваться для социальных сетей и просмотра личных сообщений.

NASA — связь в космосе

NASA кодирует данные в различных диапазонах электромагнитных частот. Эти полосы пропускания — диапазоны частот — имеют разные возможности. Более широкая полоса пропускания может передавать больше данных в секунду, что позволяет космическим кораблям быстрее передавать данные по нисходящей линии связи.

В настоящее время NASA полагается в первую очередь на радиоволны для связи, но агентство разрабатывает способы связи с помощью инфракрасных лазеров . Этот тип передачи, получивший название оптической связи, обеспечит более высокую скорость передачи данных, чем когда-либо прежде.

Связь МКС с Землей

Дефицит электроэнергии

Для связи с Землей и другими космическими кораблями требуется и электричество. Но спутники иногда закрываются от Солнца нашей планетой, поэтому они работают от батарей, емкость которых ограничена. Поэтому расход электроэнергии в космосе на передачу данных и общение космонавтов с Землей строго регламентирован.

Качество связи в космосе

  • Связь не происходит мгновенно. Они связаны универсальным ограничением скорости: скорость света около 186 000 миль в секунду. Для космических аппаратов, близких к Земле, эта задержка связи — почти ничтожна.
  • Поскольку передача данных проходит на большие расстояния или через атмосферу, качество их данных может ухудшаться, искажая сообщение.
  • Радиация от других миссий, Солнца или других небесных тел также может влиять на качество передачи.

Чтобы убедиться, что центры операций миссии получают точные данные, Центр управления полетами (ЦУП) использует методы обнаружения и исправления ошибок. Методы исправления ошибок включают компьютерные алгоритмы, которые интерпретируют передачу с шумом как полезные данные.

А как было до появления интернета в космосе?

До появления космической сети астронавты и космические корабли могли общаться с командой поддержки на Земле только тогда, когда они находились в поле зрения антенны на Земле. Это позволяло осуществлять связь менее 15 минут каждые полтора часа. Представьте, если бы наши сотовые телефоны работали именно так. Было бы сложно поддерживать связь с семьей и друзьями или отвечать на важные сообщения. Сегодня космическая сеть обеспечивает практически непрерывное покрытие связи каждый день.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here