12月9日，航天員翟志剛、王亞平、葉光富三人在中國空間站天和核心艙，透過直播的方式，展示了在軌中國空間站的工作生活場景，還演示了微重力環境下細胞學實驗、物體運動、液體表面張力等現象，給地球上的孩子們帶來了一場別開生面的太空實驗教學。

此次的課堂，以“天地互動”的方式進行。看過這場太空直播教學的人都驚喜地發現，在此次天地直播互動中，聲音和畫面不僅毫無卡頓，而且相較以往還更為清晰，這究竟是怎麼做到的？這裡面應用了什麼黑科技呢？

太空直播授課如何實現？

我們都知道，一場直播想順利開展，有兩個重要的指標：頻寬和延遲。

其中頻寬決定了直播的畫質，如果頻寬很低，可能會出現畫面卡頓，只有聲音，甚至聲音也不連續的情況。延遲決定了直播的互動性，如果頻寬很好但是延遲很大的話，就會出現聲畫不匹配現象，比如主播講話，畫面上他長大了嘴巴，但聲音卻在幾秒後才到達，連麥互動時，也就無法雙向響應。

雖然這堂太空直播課僅僅45分鐘，但老師遠在太空，地面學生成千上萬，這樣一場大型遠端的沉浸式互動網課，是如何實現的呢？

· 太空授課如何保障訊號滿格不卡頓？

太空授課做到“訊號滿格不卡頓”，和中繼衛星、空間站、通訊測控系統的密切配合分不開。基於陸上測控站，與架設在太空3。6萬公里的中繼衛星，中國電科研製的通訊測控系統實現了天地組網，在天與地之間打造了一條高效、寬頻、穩定的通訊傳輸“天路”。

為了保障這條通訊“天路”的通暢，技術團隊採用了分散式戰略部署，實現了鏈路資源的自動化分配及故障自動處理，主備了兩個通道的通訊鏈路建設，主用天鏈一號03星做訊號傳輸，如果訊號傳輸出現問題，那麼會立刻把它切換到備用的天鏈二號01星。天地傳輸鏈路是互為備份的，這樣保證了無論飛船飛行軌道和位置如何變化，都能讓地面穩定接收到訊號，實現流暢的太空授課。

·  太空授課如何保障天地互動低延時？

此次直播還有另外一個挑戰，那就是直播實時互動的問題。在這次直播課堂上，為了讓學生們更加直觀地瞭解天地差異帶來的實驗差異，地面課堂專門設計了地面對照試驗，來自全國150個學校的孩子都收到了來自太空課堂的地面實驗器材，參與天地同步實驗，這就要求了直播畫面要清晰，互動要實時，讓互動體驗無限接近於線下。

空間站艙內採用多臺高畫質攝像機，機位眾多、視角各異、遠近兼顧，透過中繼高速鏈路，能將高畫質影片實時傳送至地面，基於高速雙向音影片傳輸，地面上行的兩路高畫質影象也會送至艙內顯示器，從而實現雙向影片傳輸。中國電科專家表示，新研製的多種天地影象編解碼終端，能快速完成低畫素影象、高畫質影象和全景圖片等各類影象資訊的傳輸，為天地聯通構建了一個視覺化的平臺，滿足了載人空間站多艙、多場景天地影象傳輸需求。

而為了使天地溝通能夠更同步，空間站話音處理器還實現了三個首創：“首次透過數字混音實現各個通話終端之間互相通話；首次實現對航天器內部的各個通話終端進行實時維護與管理；首次透過引數上注等方式對各種音訊引數進行動態調整。”話音處理器技術負責人黃建青說：“形象一點說，話音處理器既可以構建一對一的私聊環境，又隨時可以建立‘群聊’，把有興趣的小夥伴們一起加進來。”正是基於以上這些先進的科技，加上航天央企研製團隊的匠心設計和默默付出，才保障了天宮課堂直播的順利進行！相信在所有人的努力下，我們終將摘星攬月，直達星辰大海！