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卫星和探测器的信号都是通过无线电波传输到地球的。我们使用的射电望远镜都是在不断接收来自宇宙的无线电波。
天眼FAST射电望远镜▼
宇宙中的一切物质都在向外辐射电磁波,这些电磁波在穿过大气层时会被吸收,最后穿透大气层的只剩下可见光和无线电波。
射电望远镜就是在接受这些微弱的无线电波。这类无线电波通常被称为“射电波”,不过这只是为了在名称上跟地球的通讯系统使用的各种无线电波区分开。
哈勃空间望远镜▼
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通过宇宙空间站接收再转到地面接收站。
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由于宇宙空间绝大部份都是真空,探测器发射的无线电信号都是近光速传回地球,距离和延迟都不是问题!最大的问题是信号衰减在这么遥远的距离下,探测器想要与地球取得联系绝非易事,因为信号在空间中传播,信号强度与距离平方成反比。
地面上有大量直径几十米的抛物线天线,灵敏度极高。数码信号不靠强度,和模拟信号最基本的分别。空中还有深空网络。
另外,背景噪音也会直接影响到信号的传输。在我们的宇宙中,包括恒星在内的许多星体都会发出各种频率的电磁信号。而在太阳系中,太阳所发出的的电磁波更是成为了巨大的噪声源。这些噪声累加在一起,成为宇宙空间的背景噪声。随着距离的增加,探测器的传输信号很容易淹没在宇宙背景噪声中,更加难以被检测出来。例如,NASA建立了“深空网络”系统,分别在加利福尼亚州的戈德斯通,西班牙马德里,澳大利亚堪培拉设置了巨型的天线阵列,他们在地球上以120°分布,刚好可以覆盖整个天区,72米直径的主抛物面天线可以接收类似于旅行者一号这样遥远探测器的信号。4
人类造宇宙飞船当中科学家己经准确规定一秒或一分种内行多远,时间行程仪数据进入电脑在往地球按规定的电波频律发射,那么地面电波接收电脑视频同样出现,那么外星球也是用电波频律传送给地球,发达国己经普遍使用的科学拉。
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人造飞船的新号发射天线事一直对着后面的地球方向的啊呵呵,这样可以更好的被地面指挥人员接受到他们传回的数据信号。以人类最远的航天器旅行者号为例,它的运行轨迹与它的运行操作早就无法控制了,因为太远了而信号的速度非常有限,这一点在宇宙尺度枪就非常明显的被显现出来。但不管怎么样他们的运行轨迹与到了哪里该干什么都是提前设定好的,而这些也都是通过数学计算计算得来的。