太空旅行不再是百年孤独，可以实时视频通话、看高清大片

神舟十二号飞船与天和核心舱成功交会对接

（截图来自央视新闻）

神舟十二号载人飞船升空入轨后，于6月17日15时54分，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱（船）组合体（空间站）。在以往的载人航天活动中，天地通话是“传统项目”，我国历次载人航天飞行任务中，航天员均与地面进行了天地通话。在中国空间站运行中，设计师们给航天员预留一条私密语音通道，航天员可以在这里和家人打电话“说悄悄话”，分享自己在太空生活的心情。

天和核心舱配上了智能手机，不仅能通过手机APP控制不同区域的照明，还可以实现在轨航天员之间快速通话和天地通话；天和核心舱还配了天地视频通话设备，可以实现与地面的双向视频通话；此外，还有可以支持航天员收发电子邮件的测控通信网和相关设备。

航天员人手一部地面上随处可见的智能手机

（截图来自央视新闻）

每位航天员都有一部地面上随处可见的智能手机。使用智能手机，航天员可以正常地接打电话、网络视频，数据传输速率比地面5G通信速率还快很多倍。这不是普通的我们日常生活中的地面之间接打电话、网络视频，这是“天地通话”，天地（太空和地面）之间拨打电话、视频通话（相当于微信上的视频通话）。通过“天地通话”，不仅可以与地面工作人员沟通工作，闲暇时间也可以与家人互相问好。

在中继终端产品的帮助下，航天员从核心舱往地面发送语音、视频、数据的速率相当于地面5G通信速率的几十倍，保障地面与空间站的联络畅通无阻。

空间站（飞船）与地面通话只是为了聊天吗？

载人航天器升空后，地面指挥控制中心（简称指挥中心）需要及时跟踪其行踪、了解内部情况，必要时能控制航天器或向航天员提供帮助。为此，航天器与指挥中心之间需要建立载人航天天地通信系统。这个天地通信系统就是为了实时完成飞船在轨飞行期间航天员与地面指挥员双向联系的。其主要手段目前采用了S波段（频段）统一测控通信系统（简称USB）、天地超短波通信系统（简称VHF）和HF（短波）通信设备、中继卫星系统。

USB具有双向数字话音通信、视频图像传输等功能。

VHF除了传递双向数字话音外，还可以提供航天员关键生理参数。

短波通信设备传输模拟话音或定向信息，可将通信范围进行扩大。

中继卫星系统，通过中继卫星传输数字话音，可将通信覆盖区域扩大到全球。

这么多种天地通信系统，是如何协同工作实现天地通话功能、完成全国人民所收看到的清晰、洪亮和接近同步的天地对话的？

原来，为了实现地面指挥控制中心与宇航员的直接对话，必须建立二级通信网络。各地面站通过同步通信卫星与指挥中心联接在一起，同时通过地面通信网或其他通信手段建成备份路由与指挥中心联接在一起，建成地面站与地面指挥控制中心星型网。这样，就形成了从飞船到地面站，再由地面站通过卫星到指挥中心的二级通信网络；同样，指挥中心通过卫星通信将信息传到地面站，再由地面站传到飞船。

神舟十二号的话音处理设备实现多项“技能升级”

空间站（飞船）

（截图来自央视新闻）

本次随神舟十二号载人飞船升空的话音处理设备，实现了多项“技能升级”。中国航天科技集团八院话音产品技术负责人黄建青介绍，与“神舟十一号”相比，在原有的天地话音链路（用于天地通话）的基础上，“神舟十二号”增加了全新的用于交会对接的空空话音链路通道，可以实现载人飞船与空间站对接前的高质量双向通话，“这为航天员们在空间站这个太空家园中的生活和工作提供便携式通话服务，航天员不用来回在各个舱之间穿梭，就可以进行信息传递。”（在轨航天员之间快速通话）

黄建青透露，与兄弟单位一起研制的加解密模块中的密码算法，此次也进行了全新升级，使天地密话通话更具安全性。（航天员与家人打电话”说悄悄话“的私密语音通道）

我们什么时候实现了太空与地面进行双向视频通话？

早在神九和天宫中的航天员就可以与地面人员进行双向视频通话。中国电子科技集团公司高级工程师马厚勇说：“通过我们研制的设备，可以实现视频图像的双向传递，让航天员和地面人员进行实时图像交互，航天员可以通过笔记本电脑在天宫一号上看‘大片’，还可以发邮件、发微博，这是神舟九号与之前飞船相比不同的地方。”

马厚勇介绍，天宫一号上的视频信号传输下来，地面站的天线进行接收，再通过IP网传输到指挥中心，地面指挥中心就能看到航天员视频画面。而地面指挥中心的视频传到飞船上，就是这一过程的逆过程。

图像质量和传输速度是一对矛盾，强调图像质量好，就会导致传输速度慢，可能会使视频不连贯；而传输速度高，则会使图像质量有所下降。为了解决这一矛盾，中国电子科技集团新研发的编解码器采用了新的体制，使数据占用更少的带宽，很好地兼顾了图像传输速度和图像质量。

现在的空间站语言传输、视频传输有多快？

空间站的话音处理器

（截图来自央视新闻）

中国航天科技集团八院专家黄建青说道，空间站的话音处理器，它融合了低速的语音编解码和高速的音频编解码，只需要更低的通道，就能传输更清晰的话音。语音传输的时延能控制在一秒之内，跟我们打电话是差不多的。所以我们的话音通话是能做到实时性的交互通话。地面、在舱外（空间站外）的两个宇航员、神舟飞船上（空间站内）的宇航员都可以加入这个电话会议系统。最高30种链路在线。

在满足航天员天地通话的基础上，空间站内外安装了多台多种摄像机，可实时传送空间站画面供地面工作人员更好地掌握空间站的情况。

中国航天科技集团八院专家朱浩文说道，空间站的摄像机传输都是采用标准的网络的接口，它的延时控制在0.5秒以内。

也许在不久的将来，随着太空飞行成本的下降，更多人可以实现太空旅行的梦想，在宇宙飞船里看到更多更清晰的星星、星云，还能跟地面上的家人、朋友进行实时视频通话，网速更快（是地面网速的几十倍）、高清大片秒下，跟在地面上没啥区别甚至更好更方便，成为“太空宅”。

参考资料：

1、新华社·航天员和地面人员如何实现视频通话·浙江科技新闻网·2012-06-27

2、匿名用户·在太空中宇航员和指挥中心怎样实现“天地通话”·百度知道·2013-06-19

3、太空梦想·天地通话连天地，看航天员如何与地面“遥诉衷情”·搜狐·2021-02-26

4、中国日报·中国日报：带你认识太空“观景别墅”：空间站天和核心舱·中国载人航天·2021-04-29

5、人民日报·人民日报：天和扬帆 筑梦天河（科技自立自强·逐梦深空）·中国载人航天·2021-04-29

6、中国航天科技集团·航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波太空生活“剧透”！空间站 ROOM TOUR·微信公众号·2021-06-16

7、中国航天科技集团·成功对接！顺利进舱！中国航天员在中国空间站向大家敬礼·微信公众号·2021-06-18

8、中新社·中新社：小身材大能量 揭秘神舟十二号上的“小配角”·中国载人航天·2021-06-20

9、央视新闻·航天员进驻中国空间站第一周 今天进行天地通话·百度直播·2021-06-23