在太空里如果張開嘴大喊,身邊的同伴大概率只能看到你張嘴的動作,聽不到一點聲音。這不是因為太空里的人聽力不好,而是聲音這東西,傳播起來特別挑環(huán)境。
聲音想跑起來,得靠東西搭把手,比如在地球上,說話時聲帶振動帶動空氣,空氣分子一個個推搡著把振動傳出去,耳朵接收到這種振動,我們才聽到聲音??商帐浅隽嗣恼婵盏貛?,每立方米里的粒子少得可憐,連推搡的機會都沒有,聲音自然就傳不出去了。當(dāng)然也有例外,要是在星際氣體云或者行星大氣層里,粒子多了,聲音能傳一小段,但距離短到幾乎可以忽略,畢竟太空的主角還是寂靜。
不過宇航員在太空執(zhí)行任務(wù)時,交流可沒耽誤。艙內(nèi)就很方便,飛船和空間站里都充滿了人工空氣,和地面的環(huán)境差不多,想說什么直接開口就行,和咱們在屋里聊天沒區(qū)別。
到了艙外就不一樣了。穿宇航服出艙時,周圍是真空,說話的聲音傳不出去,這時候就得靠無線電來當(dāng)信使。宇航服里藏著麥克風(fēng),能把聲音變成電信號,再通過天線變成無線電波發(fā)出去。無線電波可比聲音獨立多了,不用依賴任何東西,在真空中也能以光速飛奔,另一端的設(shè)備收到后,再把電波變回聲音。現(xiàn)在技術(shù)越來越成熟,中國空間站用中繼衛(wèi)星幫忙,天地通話的延遲能控制在1秒內(nèi),感覺和平時打電話沒差。
緊急情況下,還有備用辦法。比如提前約定好的手勢,比說話更直接,或者敲敲艙體,固體傳聲可比真空靠譜,振動順著艙體傳過去,同伴就能通過設(shè)備聽到信號。艙內(nèi)還有WiFi,宇航員戴個藍牙耳機就能隨便走動聊天,不用被線纜牽著走,和咱們在辦公室連WiFi打電話一樣方便。
特別最近幾年,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了個有意思的現(xiàn)象:在特別小的真空距離里(大概100納米,比頭發(fā)絲還細),聲音居然能跨過去。他們用兩塊氧化鋅晶體,把聲波振動變成電場變化,隔著真空推動另一塊晶體振動,聲能居然能100%傳遞。不過這技術(shù)目前只在手機傳感器這類小設(shè)備上試試水,想讓宇航員靠這些年太空通信技術(shù)進步得飛快。
以前宇航員跟地球通話斷斷續(xù)續(xù),現(xiàn)在有了中繼衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),就像在太空布了張信號網(wǎng),中國空間站90%以上的時間都能被網(wǎng)住,隨時能聯(lián)系。數(shù)據(jù)傳輸速度也上來了,下行速率能到1.2Gbps,跟地面5G差不多,高清視頻、實驗數(shù)據(jù)回傳都不卡。最關(guān)鍵的是,通信系統(tǒng)有好幾套備份,就算出點小故障,也能保證聯(lián)絡(luò)不斷。
所以說,太空的無聲法則并沒被打破,但人類靠智慧繞開了這個限制。簡單的空氣傳聲,復(fù)雜的電磁波通信,未來可能的新技術(shù),每一步都在刷新我們對溝通的想象。
你覺得未來太空通信會有什么新花樣?是更快的速度,還是更神奇的傳輸方式?來評論區(qū)聊聊你的想法吧~這個聊天,還得等一陣子。
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