¿Es posible que Curiosity transmita televisión HD en vivo desde Marte a la Tierra?

Los rovers de Marte actuales recopilan grandes cantidades de datos y secuencias de imágenes en Marte y las almacenan en la memoria y, por lo general, luego transfieren los datos a una nave espacial en la órbita de Marte para retransmitirlos a la Tierra en momentos programados.

Pero, ¿es posible que un rover como Curiosity transmita video HD 'en vivo' desde la superficie de Marte a un orbitador que, al mismo tiempo, retransmitirá las imágenes a la Tierra?

De Wikipedia :

Curiosity está equipado con una importante redundancia de telecomunicaciones por varios medios: un transmisor y receptor de banda X que puede comunicarse directamente con la Tierra y una radio definida por software UHF Electra-Lite para comunicarse con los orbitadores de Marte.

[...] Curiosity puede comunicarse con la Tierra directamente a velocidades de hasta 32 kbit/s, pero la mayor parte de la transferencia de datos debe transmitirse a través del orbitador Mars Reconnaissance Orbiter y Odyssey. Las velocidades de transferencia de datos entre Curiosity y cada orbitador pueden alcanzar los 2000 kbit/s y los 256 kbit/s, respectivamente, pero cada orbitador puede comunicarse con Curiosity solo unos ocho minutos al día (0,56 % del tiempo).

"¿Es posible?" Las preguntas son problemáticas porque la respuesta es muy a menudo " Depende de cuánto tiempo y dinero tengas " es la respuesta, por lo que no se aprende mucho. He ajustado la redacción de su pregunta a "¿Cuáles son los desafíos técnicos...?" formato que tiende a coincidir mejor con el formato de Stack Exchange. Le invitamos a ajustarlo aún más si me he perdido algo, o simplemente haga clic editeddebajo de la pregunta y luego rollbacksi no se siente cómodo con ella.
Con TV en color HD en vivo desde el rover, no es posible dirigir el rover desde el control de tierra en tiempo real a la velocidad del caminante. El tiempo de retardo de transmisión en ambas direcciones es demasiado largo para la dirección a aproximadamente 1 m/s.
@uhoh Gracias. Se ve más profesional ahora.
@Uwe Sí, eso es un problema. Pero la cooperación entre el control de tierra y un piloto automático inteligente podría ser una solución.

Respuestas (3)

De acuerdo con esta respuesta , el Mars Reconnaissance Orbiter tiene hasta 5Mbps de ancho de banda de vuelta a la Tierra en buenas condiciones (órbitas favorables, rango cercano), lo que podría admitir video HD en términos de necesidades de ancho de banda.

Sin embargo, es poco probable que MRO tenga la capacidad de generar y enviar video HD: tiene un gran ancho de banda para enviar imágenes satelitales de alta resolución (de las cuales genera varios terabytes).

Creo que esto demuestra que el video HD es posible, pero actualmente no hay ningún equipo en el campo para enviar dicho video a la Tierra. También demuestra que los requisitos para entregar HD variarían a lo largo de los años, dependiendo de las alineaciones orbitales de la Tierra y Marte. Si desea HD en el peor de los casos, deberá mejorar el ancho de banda en el rango: ¿más potencia de transmisión, más ganancia, ambas?

También se está trabajando en la comunicación láser . Se propone que el orbitador Mars 2022 (NeMO, Next Mars Orbiter) lleve un paquete de comunicación láser de banda ancha específicamente capaz de transmitir video de alta definición desde la superficie de Marte.

"hasta 5,22 Mbps" no es lo mismo que "alrededor de 5-6 Mbps". Si son posibles 5,22 Mbps en la distancia mínima entre Marte y la Tierra, la velocidad de datos será mucho menor en la distancia máxima.
Cierto, pero parece que el máximo teórico es de 6 Mbps y han experimentado 5 Mbps como un valor alto típico de rango cercano. El extremo inferior oscila hasta 500 Kbps a la distancia máxima.
@Uwe Creo que esta respuesta de prueba de principio es suficiente para responder la pregunta del OP de que el mayor problema es solo la distancia, no hay otra barrera importante para Mars-Earth HD. La distancia varía de 0,5 AU a 2,5 AU, por lo que se necesita alguna combinación de potencia de transmisión y ganancia para obtener ese factor de 25. Factor de 5 en la potencia de transmisión más un 5 el aumento en el diámetro de la antena de transmisión del satélite de retransmisión lo haría, por ejemplo. Dado que el tiempo de luz unidireccional varía de 4 a 20 minutos, existe una cuestión filosófica de lo que significaría "en vivo" desde el espacio profundo, pero esa es una cuestión aparte.
Comentarios de comentarios incorporados
fwiw según esta respuesta de 2015, se supone que el orbitador Mars 2022 tiene capacidad de comunicaciones ópticas, y supongo que esto significa desde la órbita de Marte hasta la Tierra (en lugar de hasta la superficie de Marte).
@uhoh Encontré un artículo reciente de NPR que no tenía mucha información nueva, pero confirmó los planes.
@uhoh Uno podría considerar una transmisión como 'en vivo', cuando esta transmisión ocurre en tiempo real, como ocurre el objeto de la transmisión, independientemente de dónde esté el receptor.
@Conelisinspace Si esta respuesta es adecuada, ¿podría marcarla como la respuesta aceptada, por favor? Si estabas buscando más información, házmelo saber e intentaré incluirla.
@Saiboogu Gracias por su información. Todavía me preguntaba si la conexión con el rover viajero conducirá a más problemas prácticos.
@Saiboogu He editado un poco la pregunta (ver este comentario ). Probablemente, el uso de un satélite de retransmisión en una órbita más alta o incluso estacionaria extendería el tiempo de transmisión, ya que (a excepción de Mars Express) los satélites actuales están en órbitas bajas y son visibles solo durante períodos cortos de tiempo. Podría incluir un enlace a ¿Qué factores harían necesario el mantenimiento de la estación de un satélite Areoestacionario de Marte? por ejemplo.
Entendido, trabajaré en esos puntos un poco más tarde.

Es solo si gastarás el dinero. Para acelerar un enlace necesita platos más grandes y/o más potencia para su transmisor. Ambos son extremadamente caros cuando se habla del espacio profundo.

De acuerdo con este artículo , las MastCams izquierda y derecha pueden tomar imágenes en color real de 1600x1200 o videos de 720p a 10 cuadros por segundo.
¡Así que el video HD es posible con estas cámaras!

Según este artículo , el hardware y el procesamiento interno de MastCam permiten una amplia gama de flexibilidad operativa, pero no está claro si permiten tomar imágenes y transmitirlas al mismo tiempo.

Finalmente, de acuerdo con este artículo , las eficiencias de rendimiento en el Mars Reconnaisance Orbiter o en el extremo del enlace del Mars Science Laboratory limitan la velocidad máxima efectiva a aproximadamente 1,35 Mbps.
Si se entiende bien, esto significa que solo se puede transmitir aproximadamente 1 cuadro por segundo de video HD desde Curiosity al orbitador de retransmisión.
Pero, dado que la mayor parte del tiempo no hay objetos que se muevan rápidamente en Marte y la velocidad del rover es limitada, se podría obtener y transmitir una imagen HD 'en vivo' de suficiente calidad durante los 8 minutos que el orbitador pasa sobre el rover.

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