人们如何在国际空间站上交流?

如果你是一个观星爱好者,或者可以熟练地使用望远镜,你很有可能在空中看到一个快速移动的点,好像一个静止的光点,一颗流星,也好像眼睛的错觉。你刚刚看到的很有可能是一颗人造卫星。而当我们提到环绕行星飞行的人造卫星时,没有什么比国际空间站更加引人注目,更加重要。

图解:国际空间站美图

空间站是人类所建造过的最贵的结构,同时也是最复杂的结构之一,人们甚至可以裸眼从地球上观察到它。宇航员在空间站中已经生活了20多年,然而人们对空间站,这个国际合作的结晶,还有许多问题。其中最经常被问到的是通信问题。更具体一点,来自不同国家的宇航员如何互相交流,他们又是如何与地球上的人们通信?让我们先细看一下这些问题。

在空间站上的通信

国际空间站成员大概是由来自十多个国家的宇航员组成的,包括美国,俄罗斯,加拿大,日本和欧盟的11个成员国。很明显,这就意味着这里的语言多样,而在太空中,清晰的交流对安全与生存至关重要。在国际空间站早期,英语曾被定为太空的国际语言。因此,进入国际空间站的宇航员必须具备一定的英语流利度,这不仅是为了可以和其他人交流,还是为了阅读空间站内的标识,因为大部分标识都是英俄双语的。

有意思的是,俄罗斯保留了进入与离开空间站的大部分控制权,因为俄罗斯是唯一拥有能够运载宇航员进入与离开空间站的火箭系统的国家。事实上,该火箭系统完全受俄罗斯控制指挥,这就要求宇航员对俄语有一定的了解。换言之,一位来自日本的宇航员如果要成为国际空间站一员,在发射升空之前需要学习俄语和英语---这可不是一件简单的事,因为这两种语言和日语不是同一个语系的语言。

与国际空间站外进行联系

如果你看过《万有引力》这部电影,那么你可能对太空漫步有很深的恐惧,比如说离开安全的太空舱去修舱外的东西,四周唯有无垠的宇宙。甚至连简单地想象一下,也足够让人胆战心惊。然而宇航员们的确需要时不时踏入虚无的太空。这种情况下维护通信是非常重要的。

图解:平淡的办公室一日

你也许听过这个说法,“在太空中,没人能听见你的叫声”,那是因为声波必须借助介质传播。所以说,如果两个人都在太空漫步,他们之间该如何交流?其实,声波虽然无法在无大气环境下传播,电磁波却可以。宇航员的头盔上配备着可以把声波转化成无线电波的发射器。虽然无线电波很容易让人想到声波,但是无线电波在电磁波的频段上,因此它可以像光一样传播,不需要大气!

与地球联络

关注空间站动态的人们也许会想,宇航员们在执行任务期间应当与任务控制中心保持时刻联系,但是并不总是如此。早在国际空间站发射之前,我们就已知道,需要100%覆盖率来支持低轨卫星运行。跟踪数据中继卫星系统由七颗卫星构成系统,其中一部分与地球同步运行超过20年。

图解:休斯敦,我们收到了......“你好”

卫星就位,在国际空间站的人们就能随时与地面控制中心保持联系。虽然国际空间站一般运行顺畅,但是在虚无的太空中还有无数的变数和潜在危险,很可能变成严重的问题。例如,如果国际空间站被大块太空碎片击中,太阳能板或是空间站主部件受到严重损伤时,必须立刻采取行动。与地面控制中心通信上的延迟或确失都是致命性的。虽然低轨卫星的高度集中让人担忧——太空碎片和安全的发射路线问题日益严重——然而中继卫星对国际空间站的安全至关重要。

与世界联络

实际上,如果想的话,你可以与宇航员沟通,了解这些远航人的生活!之前提过,无线电波是宇航员间交流的最好方式,同时它也是与像你这样的普通人交流的最好方式。在国际空间站里有一个业余无线电,这对于地球上的业余无线电操作员来说,意味着你可以直接与空间站的宇航员对话。

的确,这种交流方式不是把马克•凯里(美国前宇航员)放到你的快速拨号栏里。国际空间站以每秒5英里(约8千米)的速度运行,因此在给定的区域里,空间站只会在业余无线电的射程内停留10分钟。考虑到与宇航员交流无论对孩子还是成人来说都是一次独特又酷炫的机会,国际空间站开启了业余无线电,让年轻人感受科学与太空的奇观,同时提供与宇航员直接交流的方式与时间

图解:嗯,我也是这么想的。

写在最后

也许你觉得绕地每秒5英里,离地250英里(约402米),会让人感觉疏远,然而交流的方式却神奇的多,无论是宇航员之间还是对地交流。利用了基础工具与尖端科技,国际空间站是过往合作的证明,也是未来合作进步,实现全球目标的典范。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciabc

NASA.Gov

Zidbits

Smithsonian Institution

Wikipedia (Link 1)

Wikipedia (Link 2)

CMAJ.Ca

scienceDirect

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