太空中网速最快的载人航天器中国空间站的WiFi有多快 _经验分享

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问：航天员在天上三个月不要紧，关键是有wifi么？
答：

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这个真的有，不过这个WiFi跟我们一般用的WiFi还不完全是一个东西。我们日常用的WiFi主要有两个用途，一个是帮助我们的设备连接广域互联网，也就是俗称的上网；另一个是现在比较新的概念，就是智能家居。比如用手机给电视投个屏什么的，这个用到的主要是局域网。

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而空间站上的WiFi首先要保障的是宇航员在空间站内的通信，以及对空间站部分设备的远程控制，这个比较类似于上面我们提到的智能家居。另一个需要进行网络传输的场景是空间站与地面站之间的数据传输。这也类似于一个局域网，毕竟空间站有类似于防黑客入侵一类的需求，不可能直接接入互联网。最近我们看到新闻宣传说航天员有一条私密语音通道，航天员可以和家人“说悄悄话” 。这个的意思也不是航天员可以直接和家人打微信视频电话了，而是确保航天员通过地面站与家人通话的时候可以不被打扰。同样的道理，假设航天员想在天上看新浪新闻，也没法直接用手机下载新浪新闻APP，而是要经地面站把新浪新闻上的内容转发到空间站上。

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对于网络来说，网速、延迟和丢包率也是相当重要的参数。目前，太空中网速最快的载人航天器是美俄两国牵头多国一同参与的国际空间站。自2019年升级后，国际空间站的下行网速达到了600Mbps，甚至快于国内绝大部分家庭使用的有线宽带。不过，由于空间站到地球距离远，过程繁琐，所以虽然网速相当给力，但延迟和丢包率就不行了。根据NASA的说法，从空间站向地面站传输数据，延迟“大概不到一秒”，而其他新闻来源说网络好的时候下行延迟大概500ms左右。那么四舍五入，空间站到地面单向信息传递的延迟大概就是500ms~1000ms之间。即使国际空间站真的能接上互联网在太空玩网络游戏，也肯定玩不了对网络质量要求很高的竞技游戏，甚至连微信抢红包都抢不过别人。

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至于从地面站向空间站传输数据，则是网速、延迟、丢包率都不行了。目前从地面站向国际空间站传输信息的网速可以达到15Mbps，以家用宽带100Mpbs~500Mbps的常见速度来比较，大概仅相当于家用宽带的1/6~1/33 。同时其延迟和丢包率也并不比从空间站下行的网络更好。

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最后，国际空间站和地面站的通信网络也要“看天吃饭” 。上面我们说的15Mbps也好，600Mbps也好，其实都不是通过单一手段传输的。其中既有空间站经过中继卫星与地面通信的部分，也有空间站直接通过激光通信与地面接收站互联的部分。在激光通信方面，国际空间站采用的是索尼公司制造的SOLISS设备。这套设备的下行速度约为100Mbps 。不过问题在于，如果天气不好，网速、延迟和丢包率都会变得很难看。

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相比于国际空间站我国空间站的网络保障要稍差一些。我国最早的空间实验室天宫一号网络上下行速度均为2Mbps，最新的天和核心舱上行速率为6Mbps，下行速率为150Mbps 。根据而中科院空间应用中心某研究员的说法，后续下行速率可能会提升到600Mbps甚至1.1Gbps 。
【太空中网速最快的载人航天器中国空间站的WiFi有多快】问：昨天看了神州十二号和天和核心舱对接，突然想到，飞船能和不受控制的轨道飞行器对接吗？
答：

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这事苏联还真做过。苏联第二代空间站礼炮7号就曾经失控过。1985年2月11日（一说2月12日），在连续6个月没有宇航员进驻后，礼炮7号空间站，报告称由于机载电气设备电流下降，其自动启动了保护程序，关闭了远程无线系统的主无线电发射机，转而使用备用发射机。然而地面控制人员违规操作，命令空间站切换回主发射机。这导致空间站不再应答地面站的指令进入失控状态。

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如果长期得不到地面站指令控制其修正轨道，礼炮7号的飞行速度将不断下降，轨道将不断降低，最后进入大气层并烧毁。为了挽救礼炮7号空间站，苏联组织了联盟T-13号飞行任务。联盟T-13号载人飞船拆除了第三位宇航员的座位和自动对接系统，省出重量和空间增加了额外的燃料、水和一部额外的空气净化器。此外，为了与空间站对接，联盟T-13号还在舷窗上安装了LPR-1型激光测距仪。

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执行联盟T-13号飞行任务的航天员是苏联经验最丰富的航天员弗拉基米尔·贾尼别科夫和工程师维克多·萨维尼赫。贾尼别科夫此前曾进行了4次太空飞行，分别乘坐联盟27号、联盟39号、联盟T-6号和联盟T-12号飞船进入太空，还曾经在礼炮7号上工作过。1985年6月6日，联盟T-13号飞船从拜科努尔发射升空，6月8日，飞船接近了礼炮7号空间站。由于空间站已经失去了响应，因此苏联方面是使用弹道导弹防御系统对其进行的跟踪引导。在距离礼炮7号约4.4公里的距离上，联盟T-13号开始进入手动控制模式。最终经验老道的贾尼别科夫成功在1.5m/s的相对速度下实现了与正在旋转的礼炮7号空间站的手动对接。

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在平衡压力后，两人发现空间站内温度已经下降到了零度以下，空间站内的供水系统已经完全冻结。同时，由于空间站已经完全失控，其太阳能电池板也完全没有对着太阳，已经无法给自己充电。在开始的几天时间里，由于超低的温度，宇航员不得不穿着羊毛帽子、连指手套和保暖工作服进入礼炮7号工作，甚至需要用自热罐头来给自己取暖。随后在6月10日，宇航员成功利用联盟T-13号的发动机将礼炮7号的太阳能电池板对准了太阳，他们检查了礼炮7号的8个电池并开始为其充电。

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6月11日，礼炮7号的照明、空气循环、太阳能电池板定向、遥测传输、加热系统开始恢复工作。6月24日，进步24号货运飞船为礼炮7号不充了补给品。9月18日，联盟T-14号飞船停靠在了礼炮7号上接替了联盟T-13号的工作，至此礼炮7号的救援工作圆满结束。联盟T-13号的飞行指挥贾尼别科夫于9月26日乘坐联盟T-13号返回了地球；而工程师萨维尼赫则在11月21日乘坐联盟T-14号返回了地球。回到地球后，贾尼别科夫因为此次任务被授予了少将军衔，并与萨维尼赫一起获得了两个人各自的第二枚苏联英雄勋章。后来这次救援任务也在2017年被翻拍成了电影《太空救援》（直译名《礼炮7号》）
问：不懂就问，空间站为什么有寿命呢？不能不断更新设备像细胞一样让它永久工作吗？
答：

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理论上是可行的，但实际操作起来非常困难。空间站的核心舱和附加模块都有自身的设计寿命，超出寿命可能会遇到金属疲劳、橡胶老化、气体泄漏等等一系列问题，而这些问题在天上只能用一些非常简陋的方法解决，比如国际空间站曾经出过漏气问题，而解决的办法就是用胶带粘一下。当这些小问题累积到一定程度时，再去维修这个舱段的性价比就非常低了，那就只能将其与空间站分离，然后让其返回大气层烧毁。目前，俄罗斯正计划拆除国际空间站上的Pirs模块，该模块的作用类似于国际空间站上的码头。俄罗斯预计将在今年7月拆除Pirs模块，并让其返回大气层烧毁。而拆卸Pirs模块后，其位置将会被新的Nauka模块（多用途实验室）取代。这其实就是问题中说的不断更新设备和模块。

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不过Pirs模块毕竟只是空间站边缘的模块。而如果是连接多个舱室的核心模块，甚至是桁架出了问题。想要替换就必须把空间站整个大卸八块，发射上来一个新的核心模块，以其为基础搭建桁架，然后把有用的模块全部对接上来，再把老的核心模块丢进大气层。这个工程量过于巨大，危险性极高，且很多模块与空间站分离后自身未必有自持力。所以这种做法也仅仅是理论上可行，实际操作起来，甚至可能不如直接新建一个空间站。

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最后，将空间站的一部分从空间站上脱离，并以其为基础搭建新的空间站，或者将其对接到别的空间站上倒是一种较为可行的折衷办法。此前，国际空间站宣布延期退役以前，俄罗斯曾有计划将国际空间站的俄罗斯部分整体从国际空间站上分离，以其为基础组成新的空间站，或者直接和中国的空间站对接。不过，俄罗斯只是在理论上验证了这种方法的可行性，在国际空间站宣布延期退役后，就放弃了这个计划。

太空中网速最快的载人航天器 中国空间站的WiFi有多快

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