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1969登月直播需要耗费多大电能?

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美女镇楼


1楼2013-12-05 10:50回复
    我们就按照电波定向发射,其实定向发射,并非所发射能量全往哪个角度,那只是理想情况,无线电波其实还是四周扩散。定向发射,只不过在最初集中了一下,我们就算按照理想状态,计算电波全向一个角度集中发射从月球到地球直播登月所需要第电能。你要知道能量在这角度近乎80度的范围之内必须传播30万公里。


    2楼2013-12-05 10:51
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      V球=4/3 π r^3
      V=4/3*3.1415926265*300000000^3/6
      =2/9*π*300000000*300000000*300000000=6.2012553360*10^24
      就算地球接受的大锅面积有足球场大:世界杯足球场面积 110*65=7150,近似算1万
      1万平米接受的能量如果有1焦耳——
      那发射能量就需要6.2012553360*10^20
      1千瓦·时=3 600 000焦耳
      等于1.7225709266*10^14千万时
      而美国2012年发电量4.05万亿千瓦=4.05*10000*10^8=4.05*10^13
      也就是说,美国1969年从月球发射站1秒钟内向地球发射电能量等于2012年全美发电量的4.3倍~~~这还是以定点发射所需最小电力计算的。


      3楼2013-12-05 10:55
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        需要很多精液


        IP属地:湖南来自Android客户端4楼2013-12-05 10:55
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          5楼2013-12-05 10:57
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            除非是外星人借一个超级核电站替美国人发射电波信号,不然是没可能进行实时直播的~~~ 回复 收藏 3楼
            还有,1969年美国登月器从地球到达月球仅仅3天,——此次嫦娥登月需要飞行近15天。40多年后中国火箭技术有这么笨吗?
            看看现在直播设备,想想1969年直播设备要多大——


            6楼2013-12-05 11:00
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              地月通信四道难关:
              1、距离远 2、传输慢 3、范围大 4、盯不住


              8楼2013-12-05 11:03
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                距离远
                由于深空探测距离远,无线电通信存在巨大的路径损失。接收天线接收到的信号功率仅仅是发射天线辐射功率的一部分,剩余能量都向其他方向扩散。工作距离越远,球面积越大,接收点截获的功率越小,即传播损耗加大。


                9楼2013-12-05 11:03
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                  传输慢
                  从月球上把信息下传到地球没问题,但从地球上传到月球上,由于传输带宽的限制,地球上一个指令,月球上要2秒—7秒后才能接收到。


                  10楼2013-12-05 11:03
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                    范围大
                    高精度导航困难。在深空测控通信中,传统的多普勒测量和距离测量手段可提供精确的跟踪信息。但是随着目标距离增大,角度测量引起的误差也逐渐增大。通俗来讲就是物体距离越远,观测和控制能力就越弱。


                    11楼2013-12-05 11:03
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                      盯不住
                      长时间连续跟踪困扰重重。由于地球和其他天体自传,单个地面测控站可连续跟踪测量深空探测器8—15小时。目前的深空探测,都立足于地面测控站对探测器的跟踪测量,单个地面站一天之中可连续跟踪测量深空探测器弧段最长只能达到15小时。


                      12楼2013-12-05 11:04
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                        至今,通信能力仍是火星探测器“好奇号”的核心价值所在


                        13楼2013-12-05 11:04
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                          接收“好奇号”从火星上发回数据并不是件容易的事,这目前也是整个任务是否成功的关键因素。火星车上的无线电发回到地球的数据包括探测器不同系统情况的遥感数据以及无价的视频图像。但由于距离原因,无线信号并不是实时的。
                          无线电信号每秒传输18.64万英里,与光速相同。在地球上,由于距离较“短”,无线通信几乎是实时的,我们在使用无线电指令和信号的时候也不会有延时。火星是距离太阳的第四个行星,距离地球的平均距离是7800万英里,所以无线电信号的延迟很明显。火星和地球的绕日轨道曲率不同,而且也在不停变换,因此火星和地球的距离也在不断改变,二者的平均距离在7800万英里和4875万英里之间,无线电信号的传输需时4分钟。NASA表示,信号传输单向传输用时14分钟意味着目前的距离是1.54亿英里,这一数字令人失望。在这样的距离下,信号衰减将是个惊人的数字,大概有278dB的路径损耗。能收到信号就已经是奇迹了。JPL(喷气推进实验室)和NASA(美国宇航局)是怎么做的?


                          14楼2013-12-05 11:04
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                            “惊奇号”的主板上有三个无线电系统。其中两个处于X波段,也就是7-8GHz范围,一个无线电采用低增益全向天线,可以以非常低的数据率将信号传输回地球,不过它的主要功能是接受指令。X波段无线电使用可以动的高增益天线,直径约为1英尺,可以调整到面向地球的最佳位置。它的数据率也很低,可以低至160bps(没错,是bps),高至12kbps。不过要记得低速下误码率更低,难怪就算视频压缩率高,接收依然要花很长时间。


                            15楼2013-12-05 11:04
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