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发表于 2026-4-7 12:15
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今天的月球飞越为何只能传回低分辨率视频？
"别期待高清视频。"
Robert Pearlman – 2026年4月6日 上午8:59
人类即将迎来半个多世纪以来首次近距离亲眼观察月球的机会。
四名宇航员将于周一花大约七个小时观测月球背面——那个始终背对地球的半球。在乘坐猎户座飞船"诚信号"（Integrity）最近接近时，NASA的里德·怀斯曼、维克多·格洛弗、克里斯蒂娜·科赫以及加拿大航天局的杰里米·汉森将位于月球表面上方约4,000英里（6,400公里）处。上一次有人如此接近月球还是1972年阿波罗17号任务期间。
网络直播将于美东时间下午1点开始。
虽然阿尔忒弥斯II号机组观测的主要目的是推进科学家对月球地质的理解，但毫无疑问，这也具有观赏和激励价值。预计数以百万计的地球观众将收看月球飞越直播，虽然任何画面都会令人印象深刻，但也可能让很多人意犹未尽。
NASA阿尔忒弥斯科学飞行操作负责人Kelsey Young在飞越前的新闻发布会上表示："我们将在飞越过程中获得SAW（太阳能电池阵翼）摄像头的视频流，当然，在他们绕到月球背面信号中断时除外。其余部分他们将在船上录制。"
SAW摄像头是四台经过特殊改装的GoPro摄像机，分别安装在猎户座服务舱延伸出的四个太阳能电池阵翼上。
Young说："在飞越的部分时间里，我们实际上可以通过船舱内的摄像头进入'诚信号'内部。"
阿尔忒弥斯II号上升段飞行总监Judd Frieling补充道："别期待高清视频，但正如Kelsey提到的，你们将通过我们常规的低速率视频看到SAW摄像头的画面。"
自2017年以来，NASA一直在从国际空间站进行4K直播，那为什么将近十年后却无法从月球做到同样的事呢？
数据、日光和距离
在阿尔忒弥斯II号任务的大部分时间里，"诚信号"与休斯顿NASA任务控制中心之间的通信由NASA的近空间网络或深空网络处理。在飞越期间，任何实时传回地球的影像都要通过后者，即依赖于向加利福尼亚、西班牙和澳大利亚的射电天线进行传输。
"诚信号"还携带了一套实验性光通信系统，使用激光（红外光）以高于无线电波的速率传输数据，使更大的视频和图像文件能更快地传回地球。在飞越之前，该演示系统已成功传输了任务期间收集的超过100GB的数据。
然而，光通信系统只能在夜间使用，因为阳光会造成干扰，而且还受到其他限制，包括当"诚信号"的窗户对准月球表面时，系统可能指向错误的方向。
因此，飞越期间的所有实时影像，以及飞船的遥测数据、机组与任务控制的通信等等，都必须通过同一条无线电直连管道传输。
总部位于休斯顿的太空服务、运输和基础设施公司直觉机器（Intuitive Machines）的太空互联网首席项目管理人David Israel在采访中说："真正的挑战在于距离。空间站之所以能获得人们看到的连续高速率视频，是因为它在地球轨道上，通过NASA的跟踪和数据中继卫星系统通信，从一个中继卫星的视野移到另一个，提供近乎连续的数据流。"
"从月球的角度来看，你有额外的距离，"他说，"而且目前地球上能够支持月球高速数据信号的地面站数量也很有限。"
如果阿尔忒弥斯II是外太空唯一的任务，深空网络可能足够了。但现实是，接收月球信号的同一批天线还需要为火星上的两台活跃漫游车、环绕太阳和行星的探测器，以及位于太阳系边缘及更远处的航天器服务。
月球中继
2024年，NASA为确保在下一批人类登月行走时能提供实时高清视频迈出了一步。
该机构授予直觉机器公司一份合同，建立月球卫星星座，为月球探索和科学研究提供通信服务。NASA期望月球中继卫星将同时服务于载人和机器人着陆系统，通过将着陆点连接到地球上的地面站来扩大潜在着陆点的数量。
Israel在加入直觉机器公司之前，曾担任NASA近空间网络的架构师，推动了光通信和中继卫星架构的应用。他说："如果你是一名宇航员，在陨石坑内部或地球不可见的任何位置，那么月球中继卫星可以在轨道上的某个位置为你提供接入点。"
"月球中继还有一个优势——它离月球更近，所以建立连接要容易得多，"Israel说。"这样月球上的用户系统就可以使用更小的通信设备来回传视频。它们不必把数据一路传回地球，只需发送到中继卫星，然后中继卫星专门用来建立与地球的链路，将视频传回去。"
在最近收购了Lanteris太空系统公司（前身为Space Systems/Loral，最近更名前为Maxar太空系统）——一家成熟的卫星制造商——之后，直觉机器公司计划在今年晚些时候与其第三次机器人任务（IM-3）一同发射首颗月球中继卫星，同一枚火箭还将搭载政府和商业载荷送往月球表面。
Israel说："我们目前的部署计划是五颗中继卫星。在首次阿尔忒弥斯着陆任务之前，我们将有足够多的卫星在轨运行并实现全覆盖。如果他们部署了天线并能指向我们，我们应该能够在着陆发生时提供实时高清视频。"
宇航员的视角
直觉机器公司是NASA选定的34个志愿团队之一，负责在阿尔忒弥斯II号飞往月球并返回期间跟踪任务。该公司正在使用其太空数据网络（SDN）和地面站基础设施来跟踪猎户座飞船在10天旅程中发射的无线电波。
收集的数据将帮助NASA找到增强未来月球任务支持的方法，包括确定是否需要更多的月球中继卫星。
直觉机器公司的首席集成官对太空中对带宽的需求有着切身体会。
Jack Fischer在2021年加入直觉机器公司之前，曾作为NASA宇航员在国际空间站生活了四个半月，并参与了首次4K直播。他说："你得到的越多，期望就越高，然后它就为之前无法考虑的新型科学和新型交互打开了大门。无论带宽有多大，总有用武之地。"
最终，阿尔忒弥斯II号机组周一拍摄的所有视频和照片都会传到地球，即使这意味着随宇航员乘坐猎户座返回。NASA计划将这些全部与公众分享，这样每个人都能看到怀斯曼、格洛弗、科赫和汉森所看到的——尽管不是在他们看到的同一时间。
Fischer预见在不久的将来，带宽将足以让我们所有人同步参与其中，同时月球中继卫星还将支持多个任务和月球表面活动，减轻对深空网络的压力。
他说："我怎么强调建设这一基础设施的重要性都不为过——降低成本，为我们在月球上所做的一切建立经济论证。我为我们的团队正在做的奠基工作感到非常兴奋和自豪。"
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楼主: 璇瑢子R
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发表于 2026-4-2 13:07
