星际互联网工作原理

文章摘要：星际互联网工作原理 由于互联网的出现以及电子通信行业的其他进步，我们几乎可以和世界上任何地方的任何人进行通话。现在，科学家和太空探索家正努力寻求实现与外太空进行即时通信的方式。互联网下一阶段的发展将把我们带到太阳系内的遥远区域，为人类探索火星及更远行星的载人飞行任务，奠定通信系统的基础。­­环绕火星运转的人造卫星可以通过星际互联网将信息送回地球。如果想更多了解其他行星，我们就需要为将来的太空飞行任务建立一个更好的通信系统。现在，由于以下几方面原因，太空通信与地面通信相比，速度就像蜗牛一样慢： 距离——在地球上，我们之间的距离还不到一光秒，这就使得地球上的通信几乎可以通过互联

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星际互联网工作原理

由于互联网的出现以及电子通信行业的其他进步，我们几乎可以和世界上任何地方的任何人进行通话。现在，科学家和太空探索家正努力寻求实现与外太空进行即时通信的方式。互联网下一阶段的发展将把我们带到太阳系内的遥远区域，为人类探索火星及更远行星的载人飞行任务，奠定通信系统的基础。

­ ­环绕火星运转的人造卫星可以通过星际互联网将信息送回地球。

如果想更多了解其他行星，我们就需要为将来的太空飞行任务建立一个更好的通信系统。现在，由于以下几方面原因，太空通信与地面通信相比，速度就像蜗牛一样慢：

• 距离——在地球上，我们之间的距离还不到一光秒，这就使得地球上的通信几乎可以通过互联网即时实现。然而在太空中，由于光在信息发射器和接收器之间需要穿行数百万公里而不是数千公里，因此信息会延迟几分钟甚至数小时才能到达目的地。
• 视距障碍——任何横亘在信号发射器和接收器之间的物体都会阻断通信。
• 重量——高能天线能提高外太空探测飞船的通信能力，但由于太空飞船的有效载荷必须够轻，且需有效使用，因此高能天线的重量并不适合航天器。

下个世纪来临之前，人类将有机会登上火星。届时我们将如何与这些相距遥远的旅行者保持通信？科学家、工程师和程序员已经着手建立一个星际互联网以帮助我们联系太空探测器和太空旅行者，并将更多的信息送回地球。如果你一直梦想遨游太空，本文将为您介绍星际互联网如何实现人人遨游太空的梦想（与互联网的方式一样，我们不需要离开电脑桌就可以漫游异国他乡），以及哪些技术可以为这样的太空通信系统提供助力。

回顾一下1997年火星探路者飞船的探索飞行任务，您就会知道太空探索者需要一个星际互联网来进行外太空通信。在探路者飞船的太空飞行任务中，飞船以平均每秒300比特的速度将数据传回地球。而在大多数情况下，您的计算机的数据传送速度至少是它的200倍以上。火星和地球之间的互联网将有可能使数据传输速度达到每秒11,000比特。尽管这个速度比计算机的传输速度仍然要慢很多，但它已经足够将火星表面详细图片传回地球。火星网络的研究者们认为，传输速度最终将达到约每秒1兆字节（8,288,608 比特），可以让任何人进行虚拟火星旅行。

六颗这样的微型卫星可能会被送入火星低层轨道以增加从火星飞行任务传回的数据。

星际互联网就像一个经过改进的的超大型互联网。即将建立的星际互联网由三个基本部分组成：

• 美国国家航空航天局 (NASA) 的深空网络（DSN）。
• 由六颗人造卫星组成的围绕火星运转的卫星群。
• 用于传输数据的新型协议。

­ 将使用DSN的天线阵通过星际互联网发送和接收数据。

深空网络是NASA用来跟踪数据和控制星际航天器导航系统的国际天线网络。该网络旨在支持与航天器进行不间断无线电通信。不过，近期有些太空飞行任务已与深空网络失去联系，其中包括1999年的火星气候轨道探测船和火星极地登陆者飞行计划。深空网络由位于加利福尼亚、澳大利亚和西班牙的三处全球基地共同组成。每个基地都配备有一座直径为34米的高能天线、一座直径为34米的波束波导天线（加利福尼亚有三座）、一座直径为26米的天线、一座直径为70米的天线和一座直径为11米的天线。

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