¿Habrá televisión HD en vivo desde Marte con la misión Mars 2020?

La respuesta de Hobbes explica por qué la transmisión en vivo actualmente no es factible desde el lado de Marte. Me gustaría complementarlo con por qué esto actualmente no es factible desde el lado de la Tierra .

Los presupuestos de energía de Marte no son generosos, por lo que cuando las transmisiones de las naves espaciales regresan a la Tierra, son increíblemente débiles. El único equipo que se utiliza para recibir estas señales de manera confiable es Deep Space Network (o DSN), el sistema de telecomunicaciones científicas más grande y sensible del mundo.

He aquí por qué esto es un problema:

• El DSN tiene solo 3 de las antenas grandes de 70 m (y necesita las grandes para velocidades de datos altas), que tienen que cubrir colectivamente todas las misiones de espacio profundo (incluido Marte) para todos los países que se asocian con la NASA. Por supuesto, cada plato puede estar en contacto con más de una misión a la vez (hay una página excelente mantenida por JPL que indica quién está en contacto activo), pero el tiempo es un bien escaso.
• En consecuencia, el tiempo DSN es muy costoso. Esta pregunta sugiere costos de cerca de 5000 dólares la hora, más tarifas de instalación y desmontaje.
• Si bien hay 3 platos, solo uno apuntará a Marte en un momento dado, y hay muchas misiones a Marte. En consecuencia, las máquinas tragamonedas también tienen una prima. De hecho, este problema es una preocupación real dado el exceso de misiones a Marte que se avecinan en 2020 .

Ahora, puede sugerir "no debería importarnos qué tan caro o qué tan exclusivo es, esta es una misión de clase insignia" y este tipo de llamadas ciertamente suceden. El Orbitador de Reconocimiento de Marte controla 16 horas al día de tiempo DSN. Sin embargo, Mars Reconnaissance Orbiter también afirma que este enlace alcanza un máximo de 4 megabits por segundo (el peor de los casos es 500 kbps ), lo que nos lleva al clavo en el ataúd:

• En el mejor de los casos, las velocidades de datos de Marte son del orden de 4 Mbps, mientras que el video comprimido con H.264 720p necesita 12 Mbps y 1080p necesita cerca de 22 Mbps . Esta tasa de Marte solo se puede lograr durante unos meses en el acercamiento más cercano. Necesitaría aumentar la velocidad del enlace en un factor de al menos 3 para obtener video HD en vivo incluso entonces.

Ahora, el video HD pregrabado es un problema completamente diferente, y ciertamente es factible dado el almacenamiento local suficiente en la nave espacial y el tiempo suficiente para enviarlo de regreso a la Tierra poco a poco.

Editar: como señala @Baldrickk en los comentarios:

La respuesta a la que se vincula es para video de muy alta calidad. El video con pérdida puede tener un ancho de banda mucho menor. de en.wikipedia.org/wiki/Bit_rate: videos de YouTube 720p de 2,5 Mbit/s (usando H.264) Videos de YouTube 1080p de 4,5 Mbit/s (usando H.264), por lo que si redujo la calidad de compresión un poco más de lo que usa YouTube , 4Mb/s sería suficiente para contenido de 1080p.

Entonces, la pregunta es dónde OP quiere trazar la línea para la "televisión HD en vivo", pero es justo decir que solo con las tasas de datos, el video HD podría ser plausible.

Dicho esto, quedan otros obstáculos tanto en el lado de Marte como en el de la Tierra, y no creo que la misión Mars 2020 tenga video en vivo.

El transmisor JPL Mars Helicopter Scout puede enviar datos a una velocidad de hasta 250 kb/s, un orden de magnitud corto para video HD.

Las comunicaciones con el rover se realizan a través de un enlace de radio llamado Zig-Bee, un conjunto de chips estándar de 900 MHz que se montará tanto en el rover como en el helicóptero.[10] El sistema de comunicación está diseñado para transmitir datos a 250 kb/s en distancias de hasta 1.000 m.

Las transmisiones en vivo desde la superficie de Marte están limitadas por el tiempo que un orbitador está sobrevolando (unos pocos minutos por día).

"un canal adicional" suena mucho más fácil de lo que es. Tendría que agregar un nuevo transmisor al rover (lo que afectaría el presupuesto de masa y potencia para todas las demás actividades) y un nuevo transmisor al helicóptero. Entonces necesitaría una forma de recibir esas transmisiones en paralelo con los principales datos científicos, y los orbitadores de Marte actuales no están diseñados para hacer eso. Así que también necesitarías un nuevo orbitador, que cuesta unos cientos de millones.

No se han planificado nuevos orbitadores, y los actuales se están volviendo viejos .

en otras palabras, no. La transmisión en vivo no es factible.

De acuerdo con esta página de especificaciones , Mars 2020 Rover tendrá tres tipos de antena: Antena de ultra alta frecuencia, Antena de banda X de alta ganancia, Antena de banda X de baja ganancia. Las que se usan para enviar datos a la Tierra son las dos primeras: UHF y la antena de Alta Ganancia, la Antena de Baja Ganancia se usa para recibir datos de la Tierra y es la más lenta de todas.

UHF tiene velocidades de transmisión de hasta 2 megabits por segundo en el enlace de retransmisión del móvil al orbitador. Tenga en cuenta que el orbitador MRO puede alcanzar 2 Mb/s (o más) hacia la Tierra, por lo que puede tener, al menos en teoría, un enlace de 2 Mb/s desde Marte a la Tierra usando MRO. La antena de alta ganancia solo puede alcanzar los 3000 bits por segundo mientras habla directamente con una antena de 70 m de la red de espacio profundo en la Tierra, por lo que, aunque no necesita el orbitador, es mucho más lenta.

Entonces, la transmisión más rápida es de 2 Mb/s usando UHF a través de un buen orbitador que también tiene 2 Mb/s (o más) hacia la Tierra.

Según la respuesta de Bear, un video H264 720p necesitaría 12 Mbps, por lo que 2 Mb/s no son suficientes para un televisor HD.

Además de esto, como se menciona en otras respuestas y comentarios:

• no será "en vivo", en el sentido de que lleva al menos unos minutos enviar datos de Marte a la Tierra
• puede estar en línea solo por un período de tiempo limitado (dependiendo de cuánto tiempo el orbitador y el rover puedan verse entre sí y si las antenas DSN están disponibles)