據報道，最快下月中旬，兩名航天員將搭載“神舟六號”作近5天的太空遨游。在這段時(shí)間內，九霄云外的飛船如何與地面保持聯(lián)系？承擔“神六”測控通信9個(gè)子系統的上海航天測控通信研究所的科研人員昨日向早報記者講述了飛船和地面之間千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。
眼睛：“直播”航天員一舉一動(dòng)
在300多公里高空的“神六”飛船內，航天員的一舉一動(dòng)在地面的屏幕上清晰可見(jiàn)，而這便將由測控通信系統中的“眼睛”來(lái)實(shí)現。據專(zhuān)家介紹，實(shí)現“眼睛”的功能主要通過(guò)飛船內部的攝像機、圖像壓縮傳輸系統、數傳系統和地面接收播放系統聯(lián)合完成。
據了解，“神六”向地面的數據傳輸總帶寬為每秒2M，而其中用于畫(huà)面傳輸704k，用于畫(huà)面所帶聲音64k。隨著(zhù)我國圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展，704k能夠傳回的圖像已經(jīng)相當清晰。
嘴巴和耳朵：落地后“發(fā)話(huà)”以供搜索
在無(wú)比冷清的太空中，能夠聽(tīng)到地面的聲音對于航天員來(lái)說(shuō)是一種心理的慰藉。而在航天員的訓練測試過(guò)程中，能否頂住心理壓力也是最為重要的環(huán)節之一。據專(zhuān)家介紹，“神六”設計了聲音傳輸的“多保險”，以保證“熱線(xiàn)”的暢通。
據了解，在飛船上的話(huà)音通信器將涵蓋模擬話(huà)音和數字話(huà)音，其中數字話(huà)音包括16kbps、32kbps、64kbps等多個(gè)通道。而通過(guò)短波傳輸的模擬話(huà)音將作為應急通道，專(zhuān)家解釋?zhuān)@是因為短波具有覆蓋面寬的特點(diǎn)。
據專(zhuān)家介紹，本次“神六”除了宇航服上的通訊設備外，還特別準備了耳麥。據了解，楊利偉在“神五”21小時(shí)的太空之旅中近10千克宇航服始終未能離身，而即將升空的“神六”航天員則可不必再受這份“煎熬”，在進(jìn)入太空艙后他們即可脫下身上的宇航服，換上連身操作服、戴上耳麥“輕松上陣”。
而除了在空中以外，“神六”的“嘴巴和耳朵”在返回地球時(shí)也將派上大用場(chǎng)。據透露，在本次“神六”返回艙歸來(lái)的時(shí)候，落地后其將通過(guò)短波向四周發(fā)出模擬話(huà)音，等待搜索部隊的來(lái)到，而這也是因為短波具有適合地面傳輸的特點(diǎn)。
一雙無(wú)形之手可遙控飛船姿態(tài)開(kāi)關(guān)
在“神六”的飛行過(guò)程中，測控通信系統中的“USB波段信道”和“C波段信道”能將飛行速度、距離、方位等信息傳回地面指揮中心。據專(zhuān)家介紹，這兩條信道就像馬路上的主干道和輔助通道，負責將各類(lèi)信息暢通的送往地面。
而在地面收到具體信息后，便能通過(guò)USB應答機將指令或者數據傳輸至飛船上，從而可以遙控飛船姿態(tài)和各儀器開(kāi)關(guān)。
神經(jīng)：在地面“觸摸”航天員脈搏
在“神舟六號”飛船上，有一個(gè)超短波通信系統，它能夠讓地面上工作人員了解到航天員的身體狀況。據專(zhuān)家介紹，該系統通過(guò)特殊的傳感器，把航天員的生理數據監測下來(lái)。地面生物和醫學(xué)專(zhuān)家可以收到航天員的脈搏、血壓，以及全身各器官的生理反應，從而對航天員的身體狀況了如指掌，并及時(shí)給出合理的保健建議。除此以外，這些數據還能為未來(lái)建立空間站積累資料。
據了解，為避免突如其來(lái)的外在干擾，研究人員準備了多種方案保證萬(wàn)無(wú)一失。短波、超短波、S波段、C波段以及各種不同頻率的波段將能夠保證各類(lèi)數據暢通地傳輸到地面。
神六測控通信系統中由上海研發(fā)的9大子系統
1.USB波段信道：完成載人飛船天地間無(wú)線(xiàn)通信主通道，能夠實(shí)現遙控、遙測、圖像傳輸、雙向通話(huà)、地面跟蹤測量任務(wù)。
2.C波段信道：主要用于飛船的測軌，將返回艙的飛行速度、距離、方位等信息傳遞回地面指揮中心。其同時(shí)作為USB波段信道的輔助。
3.圖像傳輸系統：攝下航天員在太空飛行時(shí)的畫(huà)面，并進(jìn)行數模變換、壓縮，并進(jìn)行對地實(shí)時(shí)傳輸。
4.話(huà)音傳輸系統：有多個(gè)傳輸通道，能為空地提供可靠的話(huà)音雙向傳輸。
5.飛船遙測系統：用于顯示飛船中各種設備的工作狀態(tài)，地面控制中心的專(zhuān)家通過(guò)數據判讀，可以知道飛船上的各種設備工作和飛船運行姿態(tài)是否正常。
6.飛船遙控系統：其能夠覆蓋飛船上升段、運行段、返回段、回收段等過(guò)程。主要用來(lái)發(fā)布各種飛行指令，注入飛船計算機工作所需要的數據。在飛行中，萬(wàn)一飛船個(gè)別設備發(fā)生故障，計算機將為航天員提供如何克服故障的“菜單”。
7.超短波通信系統：負責傳輸航天員的各種生理數據。
8.短波通信系統：具有較強的地波傳輸能力，可比其他信道傳得更遠，用于應急通信，同時(shí)還能傳送GPS定位信號，在返回艙著(zhù)陸后能為地面搜索人員提供所在位置的經(jīng)緯度。
9.天線(xiàn)
整個(gè)測控通信系統除了上海的9大子系統外，還包括北京相關(guān)機構研發(fā)的GPS定位系統、頻率綜合器等。
(來(lái)源；東方早報；陳斌)
