¿Cómo pudo la NASA hacer una transmisión en vivo desde la Luna pero desde Marte todavía no es posible?

¿Cómo pudo la NASA hacer una transmisión en vivo desde la Luna pero desde Marte todavía no es posible?

Distancia.

Y no se trata solo de que la señal de radio demore de 10 a 20 minutos en viajar de Marte a la Tierra, dependiendo de la ubicación relativa (y 1.3 segundos de la Luna a la Tierra), también es cuestión de ancho de banda y diseño de red.

Los rovers en la superficie no tienen mucho poder. Mucho de esto va solo a conducir, y algunos va a correr las computadoras, cámaras e instrumentos científicos. Algunos también van al transmisor de radio, pero no mucho.

Si el rover enviara señales directamente a la Tierra, sería una señal increíblemente débil, apenas detectable. Cualquier información debe enviarse lentamente, con cuidado, con una gran cantidad de corrección de errores incorporada, para que el receptor pueda detectarla por el ruido y corregir cualquier error en la recepción. La curiosidad puede enviar aproximadamente 500 bits por segundo, hasta un máximo de 32,000 bits por segundo. Esto es comparable a la antigua era del módem de acceso telefónico, cuando podría tomar horas descargar una película de dos minutos de baja calidad y tamaño de sello. Entonces, cualquier transmisión en vivo es cualquier cosa menos en vivo.

Por otro lado, si Curiosity puede contactar a cualquiera de los satélites en órbita y usarlo para transmitir información, podría llegar a 2 Mbit / s, en el estadio de béisbol para transmisión en vivo, pero solo durante unos minutos, cuando el satélite haya terminado. el horizonte.

Además, el video ocupa mucho espacio (y ancho de banda) en vano, lo que significa que a menudo tiene que sacrificar los detalles. Los algoritmos de compresión de video como mpeg-4 o h.262 eliminan deliberadamente información para ahorrar ancho de banda. Si cae demasiado, puede verlo como artefactos en la imagen: pequeñas formas cuadradas, ruido extraño en la imagen, sangrado de color, baja resolución, etc. Perder información no es bueno para la ciencia.

Como las imágenes fijas son solo una imagen, las imágenes fijas de alta resolución pueden retener toda la información y, por lo tanto, ser mucho más informativas y ocupar mucho menos espacio.

A veces, puede tomar una serie de imágenes fijas, que luego se pueden volver a unir como una película de baja velocidad de cuadros. Como este:

Todavía no está en vivo, pero es lo mejor que puede hacer con los parámetros disponibles.


Desde la Luna, es más fácil: dado que está MUCHO más cerca, y no mucho más lejos que los satélites de televisión geosíncronos, tiene mucho más ancho de banda a su disposición. Por lo tanto, es posible enviar imágenes de televisión en vivo con mucha menos potencia que dichos satélites geosíncronos. Incluso puede enviar en muchos canales diferentes, proporcionando cobertura de televisión en un canal y múltiples fuentes de datos en otros canales.

Marte se encuentra a unos 100 y 500 millones de kilómetros de la Tierra, y durante la mayor parte del tiempo, está más allá de los 400 millones de kilómetros. La luna está a solo 400 mil km de nosotros. Entonces, la mayor parte del tiempo, Marte está 1000 veces más lejos que la luna.

Las señales de radio se debilitan con la distancia de acuerdo con la “ley del cuadrado inverso”, lo que significa que cuando estás 1,000 veces más lejos, ¡la señal de radio es un millón de veces más débil!

Con señales de radio que son una millonésima parte de la fuerza que teníamos desde la luna, tenemos que enviar datos más lentamente desde Marte que desde la Luna. Es como cuando estás muy lejos de alguien y tienes que gritarle: no puedes gritar tan rápido como puedes hablar normalmente si quieres que te entiendan.

Una señal de TV ‘720p’ continua requiere aproximadamente 5 millones de bits por segundo.

Los rovers pueden enviar entre 500 y 32,000 bits por segundo directamente a la Tierra … ¡por lo que NADIE está lo suficientemente cerca!

Los rovers pueden enviar datos con bastante rapidez a uno de los orbitadores de Marte, hasta 2 millones de bits por segundo si el clima marciano coopera. Lo que podría darnos un video granulado REALMENTE terrible. Pero solo pueden hacer eso cuando el satélite está arriba de su ubicación. Por lo tanto, esto no podría hacerse de forma continua. El orbitador solo está en la posición correcta durante aproximadamente 8 minutos en cada día marciano.

Resulta que un rover podría enviar como máximo unos 50 segundos de video de 720p por día hasta el orbitador de Marte.

Sin embargo, el orbitador probablemente no estaría en línea de visión con la Tierra en ese momento, y nos tomaría alrededor de 20 horas enviarnos el video resultante.

Entonces, en el mejor de los casos, llegarían 50 segundos de video muy granulado uno o dos días DESPUÉS de que el rover lo hubiera grabado.

Pero si lo hiciera, no habría capacidad de datos para enviar fotos fijas de alta calidad y otros datos científicos … que es lo que realmente necesitamos que nos envíe el móvil.

Antes de abordar esto como una pregunta seria, déjame preguntarte cuándo fue la última vez que viste una transmisión en vivo desde cualquier lugar. Las transmisiones en vivo son interesantes cuando algo realmente está sucediendo en la escena. Puede sintonizar una transmisión en vivo del control de la misión de la NASA en muchos sistemas básicos de televisión por cable. Nadie mira, porque durante el 99.999% de las veces ¡NO PASA NADA!

En una misión a Marte, las partes interesantes son el despegue del vehículo de lanzamiento, luego varios meses sin nada que ver, luego unos 2 minutos de reingreso y aterrizaje en la superficie marciana. Es como mirar fútbol con el marcador empatado a 0-0 con 30 segundos restantes para jugar; realmente no tenías que ver todo el juego para ver la parte emocionante al final.

Distancia.

La luz tarda 1.3 segundos en viajar desde la luna a la tierra. Cualquier transmisión desde la luna tomaría ese tiempo para llegar a nosotros. 1.3 segundos todavía está dentro de los parámetros “en vivo”.

Por el contrario, cualquier señal de transmisión enviada desde Marte tardará aproximadamente 3 minutos en llegar a nosotros. Esa no es una transmisión “en vivo”.

El ancho de banda fácilmente alcanzable en la distancia de 300 mil kilómetros y más de decenas de millones de kilómetros es diferente.

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