Re: [问卦] 上太空比较难还是潜深海比较难

楼主: sxy67230 (charlesgg)   2023-06-23 00:35:57
※ 引述《zxc881230 (神枪手打手枪神)》之铭言:
: 如题
: 不论上太空还是下深海
: 都需要顶尖的科技才能玩得起
: 现在人类已经在探索太空了
: 但人类对深海依旧一无所知
: 探索的程度远比太空少
: 但是两个技术相比哪个比较难
: 有卦否
阿肥外商码农阿肥啦!刚好大学跟教授有做过水下通讯的专题,这边可以回复一下。
先说一个认知,当前不管太空或是水下面对极端不适合人类生存环节,仰赖光波、电磁波
等物理波是最主要的探测工具,没有这个前提会无限拉高探索成本,所以NASA不需要派太
空人真的成功登上火星才能探索,一般都是透过火箭载运机器人或是侦测太空的光波或电
磁波进行研究探测,包含侦测火星木星的地质成分也是。
不过在水下环境光波跟电磁波的衰减系数都很高,所以深水这两个通讯方式基本上都可以
直接出局(虽然确实有水下光通讯的研究不过这个能通讯的距离蛮短的),只剩下声波的选
项,只是声波的缺陷就非常明显,在水下信噪比很小、噪声很大、可用频率很窄、还有严
重的都普勒效应,这导致水下声波要传影片都很困难,相比太空真空环境电磁波跟光波可
用频段是趋近无限,没什么偏移问题,光波、电磁波在真空中是人类已知最快的能量,所
以太空探索难度就只剩下发射跟烧钱,反而通讯难度没水下那么难。
水下通讯的难点就是声波太容易被干扰而且传输频率很窄注定能传输的速率就很慢,类似
于你跟一个人隔几百公尺说话要说很慢而且讲很大声还要一直重复对方才听得清楚,这也
是为什么当前水下机器人普遍只有有线的(透过一根传输线连接机器人放下去遥控)、自主
式的(只能透过固定程序执行任务,传输只能传简单的讯号,大多自主式水下机器人都只
能做固定维修工作,不能拿来救灾或是救潜艇)。
当然,可能会有人问不是有声纳吗?声纳的原理是只发射单一频率或是简单的chirp sign
al(中文好像叫啁啾,这个原本是模仿鸟类或蝙蝠的沟通原理,科学家发现这种简单音频
即使声音噪声干扰很强也很容易识别)来测扫海底地貌。
不过这边有一个问题就是他不是真实看到海底地貌而是透过发射的声波以及回波来计算海
底的船体与地貌之间的距离绘出地形深浅跟矿物气泡,最后再由这些接收数据推断是丘陵
还是海沟是铜矿还是铁矿,不过若是潜艇已经接近海床而且静止状态那误判机率就非常高
,这也是为什么这次泰坦号专家即使耗费好几天也认为搜救希望渺茫了。
以上

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