12月9日,中国空间站“天宫课堂”首次太空授课全球直播活动正式启动!
图片来源:人民日报微博
这是时隔8年之后,中国航天员再次进行太空授课,此次“天宫课堂”全球直播活动由“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站介绍展示微重力下的科学实验,并与地面课堂进行实时交流,传播载人航天知识,激发了广大人民群众对科学的兴趣。
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从年的首次太空授课,再到今天再次开课的“天宫课堂”,不难发现两次“课堂”的画面有着巨大差异,可以说年太空课堂的画质分辨率是DVD的水平,那么年天空授课的画质应该也是P的高清水平!
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在天宫课堂画面质量提升的背后,每一步都展现着我国在空间通信领域的发展历程和技术实力。
毕竟不同于在地面上授课,在“天宫”上课,需要注意图像拍摄、话音处理、数据整合、高速通信和传输等问题,那么此次中国空间站“天宫课堂”又用到了什么黑科技呢?
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首先,保证此次“天空课堂”能够实现天地互联互通、即时通话,相关科研单位在“天地之间”打造了一条高效、稳定的通信传输“天路”,满足了信号传输“超长待机”的需求,中国电科也在陆上测控站、中继卫星系统中,从不同维度编织了一条实现%覆盖的测控通信网,从而完成测控系统全面覆盖,保证无论飞船飞行轨道和位置如何变化,都能让地面稳定地接收信号,支撑完成太空授课。
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其次在太空授课中,王亚平老师与地面课堂的学生之间的交流,核心就是电子所研制的空间站话音处理器,话音处理器实现空间站舱内、舱间、天地、出舱以及和神舟飞船间音频通话,天地间实时通话的时延在1秒以内。
就是这样的一个空间站话音处理器就创造了三个首创:首次通过数字混音实现各个通话终端之间互相通话;首次实现对航天器内部的各个通话终端进行实时维护与管理;首次通过参数上注等方式对各种音频参数动态调整。有关科研人员形象地介绍说:“话音处理器既可以构建一对一的私聊环境,又随时可以建立“群聊”,把有兴趣的小伙伴们一起加进来”。此时此刻,只有一张图能代表小编的心声了!
要知道,在年首次太空授课中。一共51分钟的课堂,神舟十号却飞越了半个多地球,如果是在地面站中继,那么信号一定是断断续续的,就好比你看个直播,直播画面处于卡顿状态,这样就很影响视听体验。
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最后,这一次“天宫课堂”在视听体验上能够全面升级,最大的“功臣”莫过于我国天链中继系统,也就是天链卫星系统,它采用高速双向音视频传输,以天地对话等互动形式开展,空间站采用了多台高清摄像机通过中继高速链路将高清视频传送至地面,地面上行两路高清图像送至空间站显示器,从而实现双向视频传输。为了能够让地面观众清晰地看到“天空课堂”画面,中国电科为此也新研制了多种天地图像编解码终端,能够自适应载人空间站多舱、多场景天地图像传输要求,从而可以完成低速图像、高清图像及全景图片等各类图像信息的传输。
今天“天宫授课”在天链卫星的帮忙下已经不会遇到信号卡顿的问题了。现在的天链卫星已经增加到了6颗,这相较于年的时候已经好太多了,通信的下行速率能够达到了1.2G,而且延迟只有秒级!这是什么概念,普通的5G用户使用网络下行峰值速率Mbps及以上,最高下载速率才能达到1Gbps,可以说天链卫星的通信质量比普通的5G都要好。
我们观众能够看到这样一堂不延迟、不卡顿的“天空课堂”,正是天链中继卫星信号传输的结果。
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除此之外,还有一项设备发挥了重要作用,那就是液晶显示屏。作为新一代布式数字化远程终端设备,它配备了输入设备键盘、鼠标、语音输入模块等,在实现高清显示的同时,宇航员可以通过“手划”的方式来完成相应指令。
像这样的终端设备既可以是人机交互仪表,同时也是航天员的“显示器”,它能够为航天员操作空间站提供交互及操作平台,也为航天员在空间站中的生活、工作提供环境照明,持续为空间站运行和航天员安全保驾护航。
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在终端设备、通信条件都大幅升级的情况下,此次“天宫课堂”在拍摄画面上也有很大进步。据了解“天宫课堂”空间站使用的摄像机数量多大了二十多路,有用于舱内环境监视的广角定向摄像机,有用于细节监视的变焦云台摄像机,也有用于直播授课的便携无线手持摄像机,可以说机位众多、视角各异、远近兼顾,最大程度保证了此次课堂多角度呈现。
同样地面转播工作也极其细致。整个“天宫课堂”采取天地互动方式进行,地面主课堂设置在中国科技馆(中国空间站科创体验基地),同时在广西科技馆、四川省汶川县第一小学(科普大篷车进校园)、香港培侨书院、澳门科技馆分别设置4个分会场,一共邀请了名中小学生代表参加观看。
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可以说此次“天空课堂”的转播能够取得圆满成功离不开各方协同。这场全方位发力,多矩阵同频直播也让我们看到,打造一场全景直播盛典,各个场景、各个会场都需要进行配合,协同出境。
在直播时代,企业也会面临着“多会场、多角色”的直播需求,而诺云直播正是基于这样的需求,为企业和品牌开发了的“分会场”功能。诺云直播的分会场功能具备了强互动和沉浸感属性,能够为企业提供1个主会场+8个分会场,以更加便捷、高效的方式输出直播画面。
回顾整场“天宫直播”,用精彩绝伦来形容也不为过。更为珍贵的是,此次“天宫课堂”激发众多对航天感兴趣的人群,在无数青少年心中播下了科学与梦想的种子,这颗种子将会促使他们去观察、思考,进而继续“上九天揽月”的探索,开启新的“星辰大海”征途!
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