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旅行者1号距离地球211亿公里,通信功率只有23瓦,数据是如何传到地球的? 第1页

  

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作为美国宇航局研制的一艘无人外太阳系空间探测器,旅行者1号(英文名:Voyager 1)重815千克,于1977年9月5日12:56:00 UTC 在美国东海岸的佛罗里达卡纳维拉尔角航天发射基地发射生空。

旅行者1号及其姊妹探测器旅行者2号均使用三块钚放射性同位素温差发电机作为动力来源,可提供功率420瓦。

其中通信设备的功率为20瓦,仅仅相当于现在的手机快充的功率。

目前旅行者1号距离地球大约217亿公里,相当于0.00229光年,通讯时差20.06小时,这意味着从旅行者1号发出的无线电信号需要耗费20.06小时才能到达地球,被地面的天线接受到。

因此,旅行者1号和地球之间传输数据还是存在着一定难度的,但也没有像人们想象中的那么复杂,并没有用到什么高科技,其使用的只是无线电通信技术,将需要传送的声音、图像、数据等调制成无线电信号,经空间传至地面。


无线电信号的强度会随着传输距离的增加不断衰减,当旅行者1号发射的信号传到地面时,功率衰减为起初的一百万亿亿分之一,仅有10ˇ-22瓦。

不仅传输功率的极低,传输速度也非常慢,只有约1.4kb/s 。


为了侦测接收到如此微乎其微的信号,NASA建造了深空网络(Deep Space Network, DSN)。

其由三处分别位于美国加州、西班牙马德里、澳大利亚堪培拉的呈120度分布的深空通信设施组成,以此实现与旅行者1号的信号传输,而且不受地球自转的影响。

同时采取以下三种措施增加信号传输的成功率:

⑴ 使用高增益天线,使无线电信号集中在某个方向上,增大传输距离

旅行者1号上的高增益天线直径达3.7米,原来DSN使用的天线直径达70米,由于已经使用超过40年,NASA从2010年开始部署34米天线,以替换陈旧的天线,满足信号接收需求。这些地面接收天线可将接收到的信号放大数亿倍。

⑵ 旅行者1号的通讯频率高达8GHz,在这个频段上,几乎没有任何干扰,信噪比非常高。

⑶ 旅行者1号安装有高精度的陀螺仪,确保其在深空也能时刻让天线对准地球的方向

虽然科学家们用尽浑身解数,但由于距离实在太远,加上太空中存在许多高能辐射,且无线电信号受自然因素影响,会对无线电信号产生干扰。

因此,为了提高信息传输的正确率,在将声音、图像等信息调制成无线电信号的过程中使用了大量纠错码,这也使得有效传输效率降低,只有不到1kb/s.


在不远的将来,旅行者1号将带着人类的梦想孤身飞向更加遥远的宇宙

旅行者1号携带的发电机目前已经大大标出设计使用寿命,科学家预计,它们仍然可提供足够的电力让探测器上搭载的科学仪器继续工作到2025年,并继续与地球保持通信,直至2036年。

此后,旅行者1号将失去与地球之间的联系,带着人类的梦想,孤身飞往银河系中心,飞向更远的地方!


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我是一名基层派出所民警。

可以说当今中国警察普遍羡慕美国警察可以采取暴力手段绝对的镇压不法分子。

但是,不得不说,这次这位美国警察,太过分了,不仅是过分,而且我的理解是那已经构成了犯罪行为。那黑人已经制服了就可以正常上拷带走了,没必要一直压着脖子压那么长时间。没能置身其中不知现场那美国警察的所思所想,反正我个人挺不理解他为啥那样干的。

只能说无论什么地方,无论什么行业,只要是人的社会,都有像样的也有操蛋的吧。

_________此处为分割线 _________

以下为统一答复评论中有些人质疑的我所讲的羡慕二字。

能够出现这种质疑在我料想之中,因为中国警察也有过过分的时代,据我所知就是在七十八十九十年代,就如同地痞流氓,看谁不顺眼就能打谁对老百姓而言没王法可讲,那时候的警察说好听点可以说是威风凛凛说难听点儿是横行霸道。

但我想表明的是,时过境迁,现在的中国警察无论是受舆论约束还是因为法治社会建设制度规范都已经变得逐步文明与规范起来,起码我认为从我们现在开始从公安司法院校毕业参加公务员考试考进来的新一代警察已经具备新的面目,当然不可否认的是在这个行业内目前仍然存有历史的顽疾,仍然存在着臭虫,但我已经讲过无论什么行业都有操蛋的吧,这是个人问题,不是群体问题。相比之下,拍拍良心看,现在的整个警察队伍比照曾经确实过分的年代是不是已经是天地之别,问问曾经真正挨过曾经年代老警察欺负的中老年人就知道了。

为何会说起羡慕,因为警察每天面对的人群,大多是三教九流之辈,没有武力加身,很多事情在处理上警察显得软弱无能,说白了,好人谁没事儿上派出所转悠啊都忙着自己的生活呢,警察打人这句话,我们常常听到,但是但凡有点脑袋的人都能想明白,警察会闲着没事儿干把那在家里消停待着的遵纪守法的人抓起来暴揍一顿吗?

以上言辞不免更会有人质疑,请允许我解释,武力,当然不可滥用,我所说的羡慕不是羡慕美国警察的随意滥用武力,而是在合法范围内准许在对方不听从警察指令时动用武力,现在确实有人民警察法赋予了相关权力,但实践中现在的中国警察并不能或者说不敢执行人民警察法里的所有权力。拿防疫工作举例,卡口的工作人员在让出入的人员扫码登记时,就会有不愿意配合的人,然而这些不愿意配合的人可会知道工作人员的所做所为是为了整个社区的稳定安全,因为这整个社区包括了这名不愿意配合的人啊,在这个时候是否应当对其进行武力控制来保障其他居民的安全呢。同理,警察盘查也好,调查也好,总会有那些不愿意配合的人,自我感觉良好认为自己没问题所以警察不必要对其进行盘查所以就不配合,而警察当看到对方不配合时会以什么视角审视,难道要说谢谢您的不配合吗,万一这不愿配合的人真背着案子呢,那便是对更多的人民群众的不负责任。因此,我要说,民众的素质如果真正达到了人人互相敬重路不拾遗夜不闭户的文明程度,要求警察绝对文明不要有暴力举动,一点问题没有,一味强调了警察不该暴力执法而分毫不过问被执法对象自身是否存在问题,是不是看问题的角度些微的片面了些。

请注意,我说羡慕里的那句话尾巴实际已经表明了,羡慕的是暴力手段对不法分子的镇压,可不是对遵纪守法的百姓也要肆意妄为。例如像给群众办个身份证居住证之类的业务,警察当然应该热心服务。但当面对泼皮无赖时,还要笑脸相迎,得来的只有蹬鼻子上脸,警察都不怕了,您们认为这些无赖还有谁管得了。

列位存有异议的同志们,谢谢您们的教诲。言辞中犀利的同志们,谢谢您们的敦促。

让我知道当警察,需要吾日三省吾身。

还想要质疑甚或是骂的您们,若是能让您舒服,骂两句无妨。我不算您辱骂警察。不过是,道不同不相为谋罢了吧。

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2020年6月5日22:53 出警在路上




  

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