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国际空间站上看地球美景 沙漠海岸别有意境

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-09-03

9月18日消息,地球上的景色数之不尽,而从国际空间站上看,却另有一番美感。

下面欣赏下国际空间站上拍摄地球美景吧!


1、漩涡沙漠:7月,宇航员在国际空间站拍摄到伊朗卡维尔盐漠中心奇特的景象。

美国宇航局指出,这种现象是由于缺少植被和土壤,最终从太空角度观看到岩石自然折叠的模式。

图中暗色部分是湖泊或者溪流,陆地的宽度大约105公里。

空间站有 Wi-Fi,航天员为啥不能直接连地面?

10 月 1 日,神舟二十三号乘组从中国空间站送来国庆祝福。

画面里的航天员,离地面约 400 公里。

这个距离,放在地面上不过是一趟城际旅行。

可空间站与地面通信,信号有时却要先飞向约 3.6 万公里高的中继卫星,再折回地球。

航天员朱杨柱(中)、张志远(右)、黎家盈(左)送来国庆祝福。

丨央视新闻 既然近在头顶, 为什么还要绕这么远? 问题出在 “头顶”并不是一个固定位置。

空间站绕地球飞行,地面站也随地球转动。

两者之间能否通信,首先取决于能否看见彼此。

这里的“看见”,是指微波通信所需的通视条件。

地球这个大球体,会挡住通往另一侧的信号。

拿一个球和两个小物件就能理解:一个贴在球面上,代表地面站;另一个悬在球面附近,代表空间站。

让空间站绕球移动,它很快就会转到球背面。

距离依旧不远,通信窗口却关闭了。

实际通信还受地形遮挡、天线指向和允许的最低仰角影响。

空间站视角下,地球在不断转动。

丨央视新闻 那如何解决这个问题呢? 办法之一,是 增加地面站;另一个办法,是 把“接力员”放到更高处。

天链中继卫星就承担这样的任务。

位于地球静止轨道的中继卫星,在赤道上空随地球自转,对地面看起来大致停在同一位置。

站得高,它能看见更大范围内的低轨航天器,在同时看得见地面站时,便能接收并转发数据。

不过, 一颗中继卫星也会遇到地球遮挡,系统仍需靠合理布局(多星组网)与切换衔接。

天链中继卫星,三颗星即可实现对中低轨道近 100% 覆盖。

目前该系统有十余颗在轨卫星。

丨公共领域 这并非中国空间站独有的选择。

美国 TDRS 系统也为国际空间站提供中继通信。

欧洲则用 EDRS 连接低轨任务,国际空间站的 ColKa 终端通过无线电接入这一系统。

各系统的配置不同,但解决的问题都一样,就是 延长低轨航天器与地面的联系时间。

代价是增加了信息传播的时长。

具体增加了多少?可以简单算一下: 把无线电在太空中的传播速度近似取为每秒 30 万公里,假设空间站恰好位于地面站正上方,直达路径为 400 公里,单程传播时间约为: 1.3 毫秒。

再设地面站、空间站和高约 36000 公里的中继卫星,恰好位于同一条地心径向线上。

空间站到中继卫星约 35600 公里,中继卫星到地面约 36000 公里,两段合计 71600 公里,单程约为: 0.24 秒。

如果往返都走这样的路径,仅信号传播就需要约 0.48 秒。

这是一组便于比较的理想几何模型。

400 公里是轨道高度,并非任意时刻到任意地面站的距离;实际斜距会随位置改变。

视频通话还要经历编码、处理、地面网络传输和缓冲。

因此,不能把 0.24 秒当成实际画面的固定延迟,也不能仅凭祝福视频判断它具体走了哪条通信链路。

太空通信有各种延迟,视频通话延迟更甚。

丨央视新闻 空间站里有 Wi-Fi,也不意味着航天员的手机可以直接连上地面路由器。

Wi-Fi 负责舱内设备接入,跨越太空的那一段,仍要交给专门的通信设备。

未来,能不能既联系得久, 数据传得又更多? 2026 年 3 月,中国科学院公布一项高轨星地 激光通信试验,效果喜人:在最远约 4 万公里的距离上,上下行速率均达到每秒 10 亿比特,链路连续维持超过 3 小时。

不过,这是卫星与地面的试验,不能据此认定空间站已采用激光中继。

由于激光束很窄,对瞄准与跟踪要求更高,相关技术一直在持续发展中。

若稳定建链、持续传输与网络切换进一步成熟,未来的空间通信有望传回更多数据。

图为丽江高美古观测站 1.8 米激光通信地面站。

丨光电技术研究所 但无论如何,光通信都要遵守光速限制。

带宽提高,可以缩短传完一批数据的时间,却不会让每一个信号更快地跨过同样距离。

空间站通信选择绕远路,本质上,是用更长的传播距离,换取更多可连接的时间。

衡量这条路的价值,不能只量公里数(不可避免的信号延迟),还要看什么时候能通、能通多久,以及能送回多少信息。

一切的选择,都是综合考量的结果。

策划制作 作者丨周炳红 中国航天科普大使 研究员 审核丨孙志斌 中国科学院国家空间科学中心研究员 策划丨高佩雯

空间站有 Wi-Fi,航天员为啥不能直接连地面?

10 月 1 日,神舟二十三号乘组从中国空间站送来国庆祝福。

画面里的航天员,离地面约 400 公里。

这个距离,放在地面上不过是一趟城际旅行。

可空间站与地面通信,信号有时却要先飞向约 3.6 万公里高的中继卫星,再折回地球。

航天员朱杨柱(中)、张志远(右)、黎家盈(左)送来国庆祝福。

丨央视新闻 既然近在头顶, 为什么还要绕这么远? 问题出在 “头顶”并不是一个固定位置。

空间站绕地球飞行,地面站也随地球转动。

两者之间能否通信,首先取决于能否看见彼此。

这里的“看见”,是指微波通信所需的通视条件。

地球这个大球体,会挡住通往另一侧的信号。

拿一个球和两个小物件就能理解:一个贴在球面上,代表地面站;另一个悬在球面附近,代表空间站。

让空间站绕球移动,它很快就会转到球背面。

距离依旧不远,通信窗口却关闭了。

实际通信还受地形遮挡、天线指向和允许的最低仰角影响。

空间站视角下,地球在不断转动。

丨央视新闻 那如何解决这个问题呢? 办法之一,是 增加地面站;另一个办法,是 把“接力员”放到更高处。

天链中继卫星就承担这样的任务。

位于地球静止轨道的中继卫星,在赤道上空随地球自转,对地面看起来大致停在同一位置。

站得高,它能看见更大范围内的低轨航天器,在同时看得见地面站时,便能接收并转发数据。

不过, 一颗中继卫星也会遇到地球遮挡,系统仍需靠合理布局(多星组网)与切换衔接。

天链中继卫星,三颗星即可实现对中低轨道近 100% 覆盖。

目前该系统有十余颗在轨卫星。

丨公共领域 这并非中国空间站独有的选择。

美国 TDRS 系统也为国际空间站提供中继通信。

欧洲则用 EDRS 连接低轨任务,国际空间站的 ColKa 终端通过无线电接入这一系统。

各系统的配置不同,但解决的问题都一样,就是 延长低轨航天器与地面的联系时间。

代价是增加了信息传播的时长。

具体增加了多少?可以简单算一下: 把无线电在太空中的传播速度近似取为每秒 30 万公里,假设空间站恰好位于地面站正上方,直达路径为 400 公里,单程传播时间约为: 1.3 毫秒。

再设地面站、空间站和高约 36000 公里的中继卫星,恰好位于同一条地心径向线上。

空间站到中继卫星约 35600 公里,中继卫星到地面约 36000 公里,两段合计 71600 公里,单程约为: 0.24 秒。

如果往返都走这样的路径,仅信号传播就需要约 0.48 秒。

这是一组便于比较的理想几何模型。

400 公里是轨道高度,并非任意时刻到任意地面站的距离;实际斜距会随位置改变。

视频通话还要经历编码、处理、地面网络传输和缓冲。

因此,不能把 0.24 秒当成实际画面的固定延迟,也不能仅凭祝福视频判断它具体走了哪条通信链路。

太空通信有各种延迟,视频通话延迟更甚。

丨央视新闻 空间站里有 Wi-Fi,也不意味着航天员的手机可以直接连上地面路由器。

Wi-Fi 负责舱内设备接入,跨越太空的那一段,仍要交给专门的通信设备。

未来,能不能既联系得久, 数据传得又更多? 2026 年 3 月,中国科学院公布一项高轨星地 激光通信试验,效果喜人:在最远约 4 万公里的距离上,上下行速率均达到每秒 10 亿比特,链路连续维持超过 3 小时。

不过,这是卫星与地面的试验,不能据此认定空间站已采用激光中继。

由于激光束很窄,对瞄准与跟踪要求更高,相关技术一直在持续发展中。

若稳定建链、持续传输与网络切换进一步成熟,未来的空间通信有望传回更多数据。

图为丽江高美古观测站 1.8 米激光通信地面站。

丨光电技术研究所 但无论如何,光通信都要遵守光速限制。

带宽提高,可以缩短传完一批数据的时间,却不会让每一个信号更快地跨过同样距离。

空间站通信选择绕远路,本质上,是用更长的传播距离,换取更多可连接的时间。

衡量这条路的价值,不能只量公里数(不可避免的信号延迟),还要看什么时候能通、能通多久,以及能送回多少信息。

一切的选择,都是综合考量的结果。

策划制作 作者丨周炳红 中国航天科普大使 研究员 审核丨孙志斌 中国科学院国家空间科学中心研究员 策划丨高佩雯

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