Будет ли Netflix на Марсе? О том, как выглядит связь в космосе и справится ли цифровое поколение на другой планете
Содержание
Сообщения, полученные другими цивилизациями. Самый дальний объект, с которым мы общаемся. Самая чувствительная система приема на планете. Самая захватывающая космическая передача. Самая быстрая передача в космосе. Самая большая камера в космосе.
В этом году исполняется 50 лет со знаменитых слов: « Это маленький шаг для человека, но большой скачок для человечества ». Полвека назад Нил Армстронг сделал первый шаг на Луну. Сегодня все больше и больше говорят о возобновлении космических завоеваний — администрация США объявляет о планах возвращения к Серебряному глобусу к 2024 году в рамках проекта «Артемида», и у Элона Маск есть видение создания колонии на Марсе. Жизнь на другой планете — это заманчивое видение, но наше поколение часто не осознает, как выглядит связь в межзвездном пространстве. Если проблема для нас состоит в том, что в течение нескольких часов нет доступа к телефону, сможем ли мы противостоять планете, где передача данных достигает максимальной скорости старого телефонного модема?
Вот 6 фактов о том, как выглядит связь в космосе.
Сообщения, полученные другими цивилизациями
Согласно фильму « Контакт », первым сигналом, который достиг инопланетной цивилизации с земли, является речь Адольфа Гитлера на открытии Олимпийских игр в 1936 году. Фактически, существует очень малая вероятность того, что появление нацистского диктатора могло быть прочитано цивилизацией на расстоянии 25 миллионов лет. свет. Сигнал был слишком слабым, и излучающая антенна не смогла направить его в определенном направлении для увеличения дальности. Первым сигналом, который может быть прочитан незнакомцами, является сообщение, выпущенное исследовательским центром в Пуэрто-Рико в 1974 году. Сигнал, отправленный в направлении 25 000 световые годы скопления Геркулеса состояли из 1679 символов и содержали основную информацию о системе счисления, которую мы используем, атомные номера наиболее важных элементов, силуэт человека и информацию о нашем местонахождении.
Самый дальний объект, с которым мы общаемся
Он расположен в 21 миллиарде километров от Земли и все еще удаляется от него со скоростью 60000 км / ч. Космический корабль Voyager 1 был запущен в 1977 году и все еще связывается с Землей, несмотря на то, что прошло 42 года. Сигнал, отправляемый зондом, требует более 18 часов для достижения наших антенн. Миссия Вояджера состояла в том, чтобы посылать изображения из самых отдаленных уголков Солнечной системы. Зонд сделал последние фотографии в 1990 году, незадолго до того, как покинул Солнечную систему. Они показали нашу планету с неизвестной до сих пор перспективы, в 6 миллиардах километров, где Земля была видна как «бледно-синяя точка», занимающая всего 0,12 пикселя. Скорость передачи файлов достигла головокружительных 2 кБ / с, и для их получения необходима самая чувствительная система на планете.
Самая чувствительная система пикапов на планете
Получение данных из космоса связано со многими проблемами. Самым серьезным из них является сила сигнала и вращение Земли. Нахождение в нескольких километрах от передатчика мобильного телефона связано с меньшей дальностью действия. Представьте, что этот передатчик находится за пределами Солнечной системы и движется со скоростью в 50 раз быстрее, чем звук. Для приема такого сигнала используется одна из крупнейших в мире антенн длиной от 30 до 70 метров, т.е. DeepSpace Networ K. Чтобы иметь возможность получать сигнал 24 часа в сутки, даже когда спутник или марсианский марсоход находятся на другой стороне планеты от антенн, контролирующих миссии, в трех разных континентах: в Калифорнии, Испании и Австралии. Расположение их каждые 120 долгот Земли позволяет бесперебойно принимать сигнал круглосуточно.
Нил Армстронг носит комплект коммуникаций Plantronics, построенный за 11 дней. Источник: Plantronics
Самая захватывающая космическая передача
Титул крупнейшего космического медиа-события определенно принадлежит — и, несомненно, будет и впредь — посадке миссии « Аполлон-11 » на поверхности Луны. 600 миллионов человек по всему миру наблюдали за происходящим затаив дыхание, не понимая, что прямая трансляция была не менее сложной задачей, чем сам полет. Модуль связи, помимо аудио и видео, должен был передавать биомедицинские и навигационные данные, поэтому он требовал расширения стандартной частоты. Кроме того, ограниченная пропускная способность требовала создания специальной камеры, способной передавать более «сжатое» изображение. Не менее сложным оказалось и оборудование для связи космонавтов с базой. Plantronics (сейчас Poly) получила всего 11 дней, чтобы подготовить гарнитуру, через которую провалился знаменитый «Орел приземлился». К счастью, оборудование работало безупречно, и экипаж корабля мог без проблем общаться с Хьюстоном.
Самая быстрая передача в космосе
Передача данных в космос с использованием радиоволн создает много проблем, особенно когда речь идет о больших объемах данных. Именно поэтому исследователи рассматривают возможность использования других решений. Одним из них является использование спектра видимого света, как в оптическом волокне, с той разницей, что сигнал передается непосредственно на приемник. Лазерная система связи будет передавать данные из космоса на Землю в 10-100 раз быстрее, чем существующие радиосистемы. Еще одна экспериментальная концепция, которая будет протестирована в течение следующих нескольких месяцев, — это XKOM — использование рентгеновских лучей. Он обладает гораздо большей проникающей способностью, чем радиосигнал, кроме того, благодаря более высоким несущим частотам можно упаковать гораздо больше информации, что позволяет передавать до нескольких гигабит в секунду. Эта технология будет ключевой в случае передачи данных, собранных крупнейшими и наиболее точными измерительными приборами.
5. Рентгеновский источник, ключевой элемент первой демонстрации рентгеновского излучения НАСА в космосе. Источник: НАСА (Public Domain Mark 1.0)
Самая большая камера в космосе
HiRISE (Научный эксперимент по визуализации высокого разрешения) — это самая большая камера, когда-либо использовавшаяся в космических полетах. Он установлен на спутнике, вращающемся вокруг Марса, для изучения его поверхности. Фотографируя Марс, он может видеть объекты размером менее 30 см на поверхности. Отправка одного изображения на Землю происходит со скоростью 5 Мбит / с и длится полтора часа. Есть еще одна проблема, связанная с изучением Марса. Сигнал с поверхности планеты на Землю может дойти даже через 10 минут, в зависимости от взаимного расположения двух объектов. Поэтому разговор колонистов, отправленных на красную планету Элоном Маском с семьей, потребует большой дозы терпения, не говоря уже о дозе терпения, необходимой для просмотра любимых сериалов на Netflix .
