6月23日，3位國(guó)家航天員在空間站“玩手機(jī)”的畫(huà)面，引發(fā)了公眾關(guān)注。權(quán)威專(zhuān)家解讀稱(chēng)，航天員們不僅能夠像平時(shí)一樣使用手機(jī)、電腦，保持和地面以及家人的實(shí)時(shí)通訊，而且網(wǎng)速還相當(dāng)于地面上的5G。

“居家”太空生活

航天員們?cè)诳臻g站內(nèi)的日常生活畫(huà)面公布后，航天員工作使用的電子設(shè)備引發(fā)了網(wǎng)友的熱議。網(wǎng)友發(fā)現(xiàn)他們使用的手機(jī)可能是華為品牌。

基于一張模糊的機(jī)身背面圖片，不少網(wǎng)友猜測(cè)是華為于2019年發(fā)布的P30。畫(huà)面截圖顯示，該手機(jī)背部擁有一個(gè)長(zhǎng)條形的拍照模組，機(jī)身為黑色，與華為P30的外觀設(shè)計(jì)接近。有分析從合理性推斷稱(chēng)，華為P30使用的是自主的麒麟芯片，加上后來(lái)更新的鴻蒙系統(tǒng)，正是由于不依賴(lài)外國(guó)的軟硬件，可以使得信息可控性和安全性更高。

但也有人看法不同，認(rèn)為不可能是大眾消費(fèi)類(lèi)機(jī)型，而是特制的機(jī)器，防爆防震。

事實(shí)上，必要的修改不可避免。2011年，NASA亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)任務(wù)中，也有兩部iPhone 4被帶上了太空，與大眾能夠買(mǎi)到的產(chǎn)品不同，為滿(mǎn)足美國(guó)宇航局飛行認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，這兩部iPhone“用了一年的時(shí)間做了一些必要的修改”。

智能手機(jī)對(duì)于航天員來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的輔助性工具。例如上述兩部iPhone 4，實(shí)際上被航天員用作太空研究工具，利用機(jī)器自身配置的陀螺儀、加速度計(jì)、相機(jī)等硬件，收集太空位置信息、輻射水平等數(shù)據(jù)。

針對(duì)設(shè)備本身以及航天員數(shù)碼生活熱議背后，是人們驚嘆于航空航天技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，驚嘆中國(guó)空間站在舒適性和便利性方面的巨大改善。

6月17日神舟十二號(hào)成功送入預(yù)定軌道后，三名航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波開(kāi)啟太空生活第一天。他們做的第一件事就是安裝好Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。接入局域網(wǎng)絡(luò)后，手機(jī)、平板、電腦這些智能設(shè)備，除了工作之外，還能像地面的居家生活一樣。

中國(guó)載人航天員系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師黃偉芬接受媒體采訪(fǎng)時(shí)表示，中國(guó)的航天員將在空間站中居住長(zhǎng)達(dá)3-6個(gè)月，科研工作之外還可以享受閑暇時(shí)光。比如，可以隨時(shí)給地面打電話(huà)，打游戲、聽(tīng)音樂(lè)、看視頻，甚至收看電視直播。“可以看新聞聯(lián)播，而且是實(shí)況直播；還可以和家人、朋友、同事通電話(huà)，通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)給地面發(fā)送文字短信、圖片、視頻等等。”

一些民用技術(shù)，例如藍(lán)牙、智能家居的遠(yuǎn)程操控等，也在“改造后”被接入到了空間站中。這樣，一些我們習(xí)以為常的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，比如遠(yuǎn)程控制空間站內(nèi)的燈光，遠(yuǎn)程控制微波爐，都可以實(shí)現(xiàn)。這得以讓航天員們?cè)谏钍孢m度方面大幅度提高，很大方面已經(jīng)接近我們的日常生活。

神奇的“天路”

天和核心艙執(zhí)行任務(wù)的三位航天員與指揮中心的視頻通話(huà)也受到廣泛關(guān)注，這是中國(guó)人自己的空間站進(jìn)行的首次天地通話(huà)。大熒幕中，畫(huà)面清晰、聲音清楚、信號(hào)流暢。電視機(jī)前的每一位觀眾，都會(huì)感受到這次天地通信的巨大改善。而這一切都得益于我國(guó)自2003年立項(xiàng)的天鏈中繼衛(wèi)星系統(tǒng)工程。

根據(jù)天鏈二號(hào)01星副總設(shè)計(jì)師李向陽(yáng)向媒體的講述，這次天地通話(huà)由地面站、空間站、中繼衛(wèi)星系統(tǒng)配合完成。通話(huà)信息先從地面站發(fā)往天鏈中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，再由中繼衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸信號(hào)到達(dá)空間站。在整個(gè)信號(hào)傳輸過(guò)程中，天鏈中繼衛(wèi)星系統(tǒng)扮演著“太空基站”的角色。

太空中的衛(wèi)星有很多類(lèi)型，大多僅具備和地面之間的數(shù)據(jù)傳輸能力。但中繼衛(wèi)星除星地通信外，還可以進(jìn)行星際通信，承擔(dān)著太空中數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”的職責(zé)。資料顯示，在中繼衛(wèi)星之前，星地通信主要靠建立星地通信鏈路，但受限于中低軌衛(wèi)星公轉(zhuǎn)速度比地球自轉(zhuǎn)速度快得多，實(shí)際在衛(wèi)星圍繞地球一圈的運(yùn)行軌跡中，由于地球曲率遮擋和視線(xiàn)視場(chǎng)問(wèn)題，只有大約2%－3%的左右的時(shí)間能夠與地面站建立穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸鏈路。這極大限制了天地通信的效果與效率。

為解決這樣的問(wèn)題，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)工程應(yīng)運(yùn)而生。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)就是在36000公里的地球同步軌道，均勻部署3顆中繼衛(wèi)星，每顆的覆蓋率可以達(dá)到50%，3顆可以實(shí)現(xiàn)100%的覆蓋率，也被稱(chēng)為組網(wǎng)。那么，中低軌道衛(wèi)星無(wú)論運(yùn)行到什么位置，都能夠保證被其中一顆中繼衛(wèi)星覆蓋。同理，位于地球的地面站，也總是能夠保證被覆蓋其中。如此一來(lái)，天地通話(huà)就實(shí)現(xiàn)了真正意義上的實(shí)時(shí)全程傳輸。

天鏈中繼衛(wèi)星系統(tǒng)是我國(guó)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的重大基礎(chǔ)設(shè)施工程。業(yè)內(nèi)人士曾比喻，如果過(guò)去的天地通信是一條“鄉(xiāng)間小路”，那么有了中繼衛(wèi)星之后的天地通信就是一條“雙向高速公路”。

2008年4月，“天鏈一號(hào)01星”成功發(fā)射并順利在軌運(yùn)行，這讓我國(guó)成為全球前5個(gè)擁有中繼衛(wèi)星的國(guó)家。此后，在神舟七號(hào)任務(wù)中，“天鏈一號(hào)01星”得到成功驗(yàn)證。2011年7月，“天鏈一號(hào)02星”發(fā)射成功，并與“天鏈一號(hào)01星”成功組網(wǎng)，使航天測(cè)控覆蓋率從18%提升到近70%。次年7月，“天鏈一號(hào)03星”順利發(fā)射并成功送入預(yù)定軌道，標(biāo)志著我國(guó)第一代中繼衛(wèi)星系統(tǒng)正式建成，使我國(guó)航天測(cè)控覆蓋率提升至近100%。2016年，我國(guó)又發(fā)射了天鏈一號(hào)04星。同年，“天鏈一號(hào)”為神舟十一號(hào)天宮二號(hào)任務(wù)航天員景海鵬、陳冬與地面的通話(huà)以及央視的直播提供了技術(shù)支撐。

今年4月16日，我國(guó)第一代中繼衛(wèi)星地面系統(tǒng)完成了升級(jí)改造工作，在大幅提高中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的可靠性、易維護(hù)性和自動(dòng)化水平的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了中繼衛(wèi)星系統(tǒng)軟件100%國(guó)產(chǎn)化。2017年底，北京空間信息傳輸中心針對(duì)第一代系統(tǒng)設(shè)備日漸老化和軟件非國(guó)產(chǎn)化等問(wèn)題，提出了升級(jí)改造的目標(biāo)。

2019年3月31日晚，我國(guó)第二代中繼衛(wèi)星的首顆“天鏈二號(hào)01星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。該新一代中繼衛(wèi)星能夠與第一代衛(wèi)星系統(tǒng)相互兼容，并提升傳輸速率、服務(wù)數(shù)量、覆蓋范圍等。

一位參與項(xiàng)目的研究員曾在2019年撰文分享，從第一代的論證、立項(xiàng)算起，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的建設(shè)已跨越了16年。

“16年對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)來(lái)說(shuō)應(yīng)是一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間跨度，有很多開(kāi)拓者、領(lǐng)路者或離退休，或轉(zhuǎn)崗，縱然照片會(huì)在時(shí)光里慢慢褪色，但我們的心中始終難以忘卻所有的見(jiàn)證者，親歷者。”該人士寫(xiě)道，天路逐夢(mèng)人永遠(yuǎn)在路上。