本帖最后由 GY@艳 于 2012-8-10 10:15 编辑
现在美国的火星漫游车——好奇号已经成功登录火星三天了,从昨天开始成功传回来一张彩色照片之后,现在它已经成功打开了漫游车上的导航相机,并发送回更加清晰、高质量的全分辨率照片。
高端设备用低数据传输带宽
回想起火星好奇号从5811.52米/秒的高速下降到0.89米/秒的着陆速度,不难看出美国宇航局(NASA)掌握的出色着陆技术很是值得我们学习的。因为漫游车所需的精确定时降落伞、火箭包和车轮部署等,都关系到这款高端宇宙设备平稳着陆,不然的话,就会在这颗红色行星的表面上留下一个人造火山口了。
火星好奇号漫游车着陆
当然我们不仅感兴趣好奇号的精确着陆技术,还对它是以何种传输速率将数据和图像数据传回地球的,而感兴趣。 现在千兆光纤、4G LTE都在快速部署,那么好奇号上又配备了多牛多大的数据传输带宽呢?
想象一下,如果乘坐宇宙航天器从地球到达火星大约需要4到6个月左右,而进行数据传输的话,则需要平均大约14个光分钟(光分钟,在一分钟内光从火星到地球的距离)。
目前火星好奇号漫游车的数据传输速率为32kb/s,同火星探测飞行器(Mars Odyssey Orbiter)的传输带宽则能达到2MB/s,而Odyssey与地球间的带宽也只达256kb/s。当探测飞行器从漫游车上空飞过,每次能通信约8分钟,最多能传输250MB的数据,而这250MB数据则需要花20小时才能传输到地球上。
火星好奇号的挡热板
可是如果我们问那些美国火箭专家们,为什么在这样先进的火星登陆设备上,设计一个如此缓慢的数据传输带宽设备呢?那么你可能不会得到满意的答案,只会得到诸如为了节约电能,或在火星上这样的信号稳定等解释。
黑白照片多 彩色照片少
为什么传送的黑白照片多,彩色照片少呢?
好奇号最早传回的照片比较模糊
好奇号最早传回的照片比较模糊,是因为当时 镜头上还罩着防尘罩,照片主要是判断它是否已经抵达火星地面了。至今为止,NASA发布的好奇号照片多数是黑白的,而彩色照片较少的原因,就是同它与地球之间的低数据传输带宽有关了。
好奇号传回的第一幅全分辨率图像
今天NASA发布了一张好奇号拍摄的火星表面的第一幅全分辨率图像(1024 x 1024像素),它真实的展现了目前火星上的自然环境,同时在照片的边缘能够看到好奇号的一些齿轮。
好奇号传回的全分辨率照片
由于电力能源的限制,好奇号每天只能向地球传输数小时数据,加上漫游车所在半球可能自传到与地球相背的位置,离开地球视场,因此它与地球直连的时间有限,而火星探测器每天则能与地球有16小时的直连。而且每幅高分辨率彩色照片70MB,压缩率八比一后也要接近10MB,所以总是低分辨率的黑白照片先被传到。 |