為什麼四十多年前的「阿波羅11號」就可以做很流暢的電視直播而如今的「嫦娥3號」「月亮女神」卻不能?
一個原因是bandwidth budget限制,這種優先順序低的子任務分配不到足夠的帶寬,所以也就乾脆幻燈片直播了。嫦娥二號的高速數傳速度也不過6Mbps,嫦娥三號估計還是相同數量級,這些帶寬要優先用於各種數據如相機拍攝的高解析度圖像的下傳。
另一個原因是現在的sensor產生的數據量都太大,遠遠不是阿波羅時代的低解析度水平,上面有朋友提到了。嫦娥三號下降相機的圖像是先存到星上存儲器上再慢慢傳下來了,好像花了一兩個小時的樣子。真正的區別在於阿波羅飛船體積大,能帶直徑更大的高增益天線即「衛星鍋」用於發射信號。
打個比方:銥星和海事衛星的手持機只能打電話,家用「衛星鍋」可以看電視,對於發射端也一樣。
阿波羅電視直播,並沒有採用現在常用的數字通信技術,而是採用了模擬通信技術,這方面的差別是很大的。具體可以去查查數字信號和模擬信號的區別,320*200的模擬直播,需要的數據傳輸量並不大。另外美國當時就有超大口徑接收天線,接收能力比中國現在還強。
阿波羅登月時,降到月球上的是登月艙和返回艙,在繞月軌道上飛行的是指令艙,這個指令艙還有二個任務,一是做登月艙與地球之間的通訊中繼,二是最後和返回艙對接,一同返回地球。在阿波羅的通信帶營寬中,有40KB左右是為圖像傳輸準備的,而且當年阿波羅也沒有帶攝像機上月球。阿波羅登月艙裝有一台相機,這台相機每秒拍攝6~8幅黑白畫面,因為是黑白的,每個象素可以用1個BIT來數字化,加上隔行掃描等方法,40KB帶寬可以每秒把這6~8幅黑白圖片發到地球。畫面的大小約為240×320。收到圖片後,地面上,用一台電腦,把這些黑白圖片轉成「GIF動畫」。然後在顯示屏前面放一台NTSC電視攝像機,用來拍這些黑白圖像,然後再通過全美電視網路做直播。這也就是為什麼阿波羅的視頻看起來像是動畫。
阿波羅登月還有彩色圖像,這些彩色圖象也是由黑白圖片轉來的。具體是在鏡頭前裝一個三色分光鏡,這樣,同一幅黑白圖像就轉成了RGB三種色,最後再合成一下,就成了彩色圖像了
直播時的信號質量是非常差的,你看到那些清楚的是在月面用攝像機拍下來再帶回地球的影像。
一般來說黑白也是有灰度的,一個Bit感覺不合理。。。。
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