“在太空可以跳得多高？”“古生物在火星或月亮上能存活吗？”日前，中国驻美国大使馆举办“天宫问答——神舟十三号航天员乘组与美国青少年问答”活动。数百名美国中小学生、老师和家长与翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员进行了交流。太空授课和问答活动已举办多期，你知道稳定清晰的画面和声音到底是怎样从九天之外传回来的吗？

　　天地通信传输“天路”

　　太空授课和问答信息能够及时传输回地面，首先要归功于一条通信传输“天路”。也就是中国电子科技集团研制的，天地之间的一条高效、稳定的通信测控系统。

　　中国空间站天和核心舱在地球上空400公里处围绕地球运行，大约90分钟绕地球一圈，在同一天内航天员们能够见到15~16次日出与日落。但受地球曲率影响，近地卫星无法覆盖全球。如果空间站需要连续不间断地与地面通信，需要在地球上设置上百个地面中转站，这显然是不现实的。

　　从2008年开始，我国发射了多颗中继卫星，分别是天链一号02~04号星，以及天链二号的01号星。这些中继卫星运行在高度3.6万公里的地球静止轨道上，这一轨道的优势在于，只需要3颗中继卫星就能覆盖全球。在地球静止轨道上，天链系列卫星组成了中继卫星组网，与遍布各个测控站点的统一测控系统形成了一条100%覆盖的“天路”，实现了太空授课和问答活动直播。

　　对音视频进行编码压缩

　　其中，卫星通信装备作为天地间的“顺风耳”和“千里眼”，是天地话音图像的管理和指挥中心，负责将各测控站点的话音、图像、测控等关键数据发送至中心，为指挥决策提供支持。而地面终端站是中继卫星系统的重要组成部分，是保证天地信息传输的关键。天地链路的互为备份，可保证无论空间站飞行轨道和位置如何变化，都能让地面稳定地接收信号，完成太空授课和问答活动。

　　要想在手机、电脑或电视机上看到清楚的画面，还需要对音视频进行编码压缩。这就轮到多种天地图像编解码终端上场了。它可适应载人空间站多舱、多场景天地图像传输要求，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，为天地之间联通构建可视化平台。

　　同时，授课过程中，地面工作人员会实时监视空间站上各设备状态和天地链路状态，确保参与授课的所有设备工作正常，帮助航天员在进行太空授课和问答活动时更加得心应手。

　　交互应用情景环境照明

　　另外，太空授课和问答活动还离不开空间站上的仪表与照明分系统。它具备人机交互功能，能够为航天员操作空间站提供交互及操作平台，同时为航天员在轨期间的工作、生活、出舱活动、交会对接等任务提供情景环境照明。

　　太空授课或问答活动开始后，地面上观众认真听讲的画面会同步出现在空间站核心舱内。航天员通过一个大大的液晶显示屏，能够清楚地看到观众们的行为，从而能够在授课过程中形成即时互动。这个液晶显示屏就是仪表与照明分系统的重要设备之一。

　　情景环境照明也非常重要。长期在轨工作和生活中，单一的照明模式容易给航天员造成工作效率低下、生物钟紊乱以及睡眠障碍等问题，情景照明可以通过对色温、亮度、照明区域的可控调节，解决上述问题。这些灯具在开关时，除了通过开关板有线控制以外，还有手持移动设备Wi-Fi无线控制功能，航天员们通过手机APP就可以开关灯以及调节亮度、色温等，为活动增加趣味。（本报综合）