今天有个突发新闻,埃隆・马斯克似乎不太清楚光速和卫星通信的原理。那他的火星通信,还靠谱吗?
大家都知道,有个在火星探测计划分析小组的会议,参会人员有 NASA 内部支持火星任务的工作人员,还有埃隆・马斯克的 SpaceX 团队。会上提出了在火星周围部署 Starlink 卫星打造 “Marslink” 的计划。在火星周围布好多卫星,确实可能让火星内部通信更方便,因为通信目标变大了,说不定还能加快火星内部通信速度。但这对地球和火星之间的通信速度提升可没那么明显,至少不像埃隆说的那样,毕竟火星离我们实在是太远!
这个 “Marslink” 计划介绍说要把多颗 SpaceX 卫星放在火星轨道上,让地面和轨道资产能完全相互看见、协同操作,还说传输能力要 “超过” NASA 要求的 4Mbps 呢。给大家个参考,美国平均网络速度大概 250Mbps,可靠的视频流大概需要 100Mbps。上周,埃隆在他每天超多的推文中有一条提到,“这只是非常基本的第一步,地球和火星最终需要超过 PB / 秒的连接。” 可目前皮比特 / 秒的速度理论上只有光纤电缆能实现,而且我们肯定没法用光纤把地球和火星连起来。
火星和地球绕太阳的轨道、速度都不一样。火星离地球最近的时候也就 3400 万英里,大概是日地距离的一半,可当火星和地球在太阳两侧相对时,距离能超过 2.5 亿英里。就算通信速度能像很多基于激光的卫星传输那样达到光速,信息传输速度还是受光速限制。这 2.5 亿英里,光(或者说信息)得走 22 分 22 秒。在我们搞定超光速旅行之前(按现在的物理知识这根本不可能),地球和火星之间皮比特 / 秒的速度就是天方夜谭。
埃隆又在推特上说 Starlink 可以建个 “数据桥”,通过中继系统让数据在卫星之间跳转。还有个粉丝建议建个 “绕太阳的卫星网络”,好让太空和其他行星上的人和地球互联网相连。马斯克说 “在 1 到 1.5 个AU(天文单位)之间放一长串下一代改进的 Starlink 卫星就行。” 一个天文单位是 9300 万英里,就是地球和太阳的平均距离。
但问题是,卫星跳转并不能加快和遥远行星的通信速度。太空还是那个太空,光速还是那个光速,距离不会因为在中间放几个卫星就变短。卫星间跳转可能增加数据传输量,但根本没法减少火星和地球之间的延迟,实际上还会增加处理时间,让整个通信过程更慢。
埃隆・马斯克会成为破解超光速旅行和量子纠缠的人吗?我得说,我很怀疑。SpaceX 计划 2026 年往火星发射五枚无人火箭,埃隆还说 2028 年人类能去火星,对此,我依然充满怀疑。
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