¿Cómo es posible que la nave espacial envíe imágenes y otros datos a la Tierra cuando están a millones de millas de la Tierra? ¿Por qué no se puede usar esa tecnología para redes móviles en la Tierra?

En gran medida, es la misma tecnología. Existen diferencias en los detalles, por supuesto, pero la mayor diferencia está en la naturaleza de los problemas que un satélite debe resolver, en comparación con su teléfono celular. Piense en la geometría: un satélite que envía una señal de regreso hacia la Tierra puede cubrir un área más amplia que la órbita de la Tierra alrededor del sol, y aún no ha “errado” su objetivo. No hay nada significativo en el camino. El receptor es una antena de plato gigante, o más exactamente un gran grupo de antenas coordinadas, todas las cuales están activas siempre que tengan una vista clara y sin obstrucciones de la parte derecha del cielo. Durante el tiempo de una transmisión de datos, no hay un movimiento significativo en la relación entre el satélite y los platos del receptor.

Mientras tanto, su proveedor de servicio celular tiene que identificar su teléfono y enviarle señales, mientras conduce a 75 mph entre diferentes torres celulares, o se mueve desde el piso superior de un edificio alto hasta la estructura de estacionamiento del sótano. La antena tiene que ser invisible y no más larga que tu dedo. Puede apuntarlo en cualquier dirección. Casi siempre hay algo en el camino.

Una de las grandes fallas del sistema celular es que las antenas están en el suelo, al igual que todos los teléfonos, edificios y colinas. Si pudiéramos mover nuestras torres celulares en el aire unos sesenta mil pies, más o menos, podríamos cosechar algunos de los beneficios de una mejor geometría y menos barreras y cambios entre la “torre” y su teléfono. Hace más de una década, la NASA realizó algunos experimentos al respecto, utilizando aviones robotizados con energía solar. Simplemente escribir las últimas cuatro palabras en esa oración es emocionante. Algún día, espero que veamos (y escuchemos) tal sistema en acción.

En resumen, por el ruido.
Las naves espaciales están enviando datos desde donde no hay otros transmisores de radio.
Las antenas que se utilizan para enviar señales son altamente direccionales y masivas en comparación con los teléfonos móviles, minúsculas antenas omnidireccionales.
Las antenas para recibir señales de naves espaciales en la Tierra también son mucho más grandes que las utilizadas por las estaciones base de telefonía móvil y también son altamente direccionales.
Los teléfonos móviles están a nuestro alrededor, “contaminando” las ondas de radio que necesitamos para nuestro teléfono. Las redes de telefonía móvil tienen que filtrar todo este ruido para intentar escuchar el único teléfono que les interesa.

Las naves espaciales usan ondas electromagnéticas (ondas EM) para enviar imágenes y datos de vuelta a la Tierra y esta es la única forma posible de enviar y recibir datos a través del espacio (observando la tecnología actual).

Aunque las tecnologías utilizadas en el teléfono y la utilizada en las naves espaciales son silenciosamente similares, pero no exactamente iguales debido a la forma de la tierra (la forma curva) si la tierra era plana, existían algunas posibilidades de que pudiéramos enviar señales directamente como naves espaciales pero distribuciones Sería un gran problema.