文/丁傲西
最近这段时间,一张冥王星的照片红遍了全世界。北京时间7月14日晚7点49分,美国航空航天局的探测器“新视野号”成功达到了与冥王星最近距离处,二者相隔只有1.25万公里。新视野号成功拍下了这张清晰度极高的冥王星照片,并且顺利传回地球。虽然这项史无前例的旅程耗费了9年半的时间,但是飞行了48亿公里的新视野号并没有因此停下自己的脚步。拍摄完这张照片,新视野号就以每小时4.96万公里的高速度向着位于柯伊伯带的下一个目标飞去。
48亿公里之外的信号是什么样的?

这是一张太阳系的结构图,冥王星位于太阳系边缘的柯伊伯带,距离太阳的平均距离将近59亿公里。即使是太阳发出的光,也需要将近5.47小时才能照射到冥王星的表面。要想从如此遥远的地方传输数据回地球,新视野号探测器需要克服很多困难。
首先,影响信号传输最大的困难就是距离。为了更好理解这个问题,不妨举一个简单的例子。假设两个人正在说话,当两个人相距1米的时候,一个人不用太大声说话对方就能听清。但是当两个人的距离达到100米的时候,即使一个人大声说话对方也不一定听得起。由于信号的强度和距离的平方成反比,随着距离的增加信号的强度也成指数型减少。探测器和地球之间的关系和两个人说话十分类似,当两者距离达到48亿公里的时候,地球所能接受到的探测器信号强度非常有限。除非使用超高灵敏度的接受天线,否则这一信号很难被检测出来。
其次,背景噪音也会直接影响到信号的传输。回到前一个例子,假设两个人身处非常吵杂的体育场中。即使他们间相距1米,巨大的噪声也会影响到两者的沟通。如果两者的距离扩大到100米,那么无论再怎么大声
最近这段时间,一张冥王星的照片红遍了全世界。北京时间7月14日晚7点49分,美国航空航天局的探测器“新视野号”成功达到了与冥王星最近距离处,二者相隔只有1.25万公里。新视野号成功拍下了这张清晰度极高的冥王星照片,并且顺利传回地球。虽然这项史无前例的旅程耗费了9年半的时间,但是飞行了48亿公里的新视野号并没有因此停下自己的脚步。拍摄完这张照片,新视野号就以每小时4.96万公里的高速度向着位于柯伊伯带的下一个目标飞去。
48亿公里之外的信号是什么样的?

这是一张太阳系的结构图,冥王星位于太阳系边缘的柯伊伯带,距离太阳的平均距离将近59亿公里。即使是太阳发出的光,也需要将近5.47小时才能照射到冥王星的表面。要想从如此遥远的地方传输数据回地球,新视野号探测器需要克服很多困难。
首先,影响信号传输最大的困难就是距离。为了更好理解这个问题,不妨举一个简单的例子。假设两个人正在说话,当两个人相距1米的时候,一个人不用太大声说话对方就能听清。但是当两个人的距离达到100米的时候,即使一个人大声说话对方也不一定听得起。由于信号的强度和距离的平方成反比,随着距离的增加信号的强度也成指数型减少。探测器和地球之间的关系和两个人说话十分类似,当两者距离达到48亿公里的时候,地球所能接受到的探测器信号强度非常有限。除非使用超高灵敏度的接受天线,否则这一信号很难被检测出来。
其次,背景噪音也会直接影响到信号的传输。回到前一个例子,假设两个人身处非常吵杂的体育场中。即使他们间相距1米,巨大的噪声也会影响到两者的沟通。如果两者的距离扩大到100米,那么无论再怎么大声


