航天员在空间站怎么上网？天宫课堂为什么能全程流畅不卡顿？在没有手机基站的沙漠、高山和大海上，我们又该如何连接网络？答案就藏在太空WiFi里。它不是我们家里的普通路由器信号，而是一张覆盖天地、连接深空的卫星互联网，正为人类编织一张看不见的“宇宙通信网”。

很多人以为太空WiFi和日常上网是一回事，其实差别很大。家用WiFi只能覆盖几十米，地面基站最多覆盖几公里，可一到太空、远洋和高原，这些方式就都用不上了。太空WiFi的本质是卫星互联网，依靠太空中的卫星做“空中路由器”，把信号送到地球上每一个角落，也是未来6G网络的重要组成部分。

卫星通信链路示意图

航天员在空间站一住就是半年，必须时刻和地面保持联系。我国在距离地球约36000公里的高空，搭建了一套天链卫星系统。三颗高轨卫星分工协作，各自覆盖120度区域，刚好把地球完整包裹起来，让空间站无论飞到哪里都能稳定在线。正是有了这套太空网络，天宫课堂的画面才能清晰流畅地传到地面教室。  

天链卫星与天宫空间站通信链路示意图

太空里没有空气，声音无法传播，信息靠什么传递？答案是电磁波。从古代烽火传信号，到现代电话、互联网，本质都是把信息从一处送到另一处。太空通信就像寄快递：先把文字、图片、视频变成0和1的数字信号，“打包”到电磁波上发射上天，经卫星中转后，再由地面站“拆包”还原内容，精准送到接收设备里。

卫星通信与地面移动通信融合组网示意图

一套完整的卫星互联网体系，由太空卫星、地面信号站和用户终端三部分组成。目前地面基站只能覆盖全球约20%的陆地，80%的陆地和95%的海洋都是通信盲区。卫星互联网不受高山、海洋、沙漠限制，在远洋航行、高原科考、应急救灾中都能发挥关键作用。当地震、洪水摧毁地面基站时，卫星还能充当临时通信站，守住生命连线。我国正在加快建设卫星互联网，未来手机可以直接连卫星，真正实现“全球永不失联”。

太空WiFi不只是服务地球，更是人类走向深空的桥梁。月球距离地球38万公里，信号来回需要数秒，月球背面更是天然“失联区”。依靠中继卫星中转信号，就能让月球背面的探测器与地球保持联系。未来实现载人登月、搭建月球基地，还会建设月球互联网，让航天员在月球也能稳定上网，月球车、机器人也能自主避障、自主作业。

火星离我们更远，信号延迟最高可达20多分钟，根本没法靠地面实时操控。未来需要让智能系统在太空本地处理信息，让探测器具备自主判断与决策能力，支撑人类飞向更遥远的星辰大海。

从家庭WiFi到地面基站，再到覆盖天地的卫星互联网，人类的通信方式一直在突破边界。太空WiFi打破了地形与距离的限制，让全球永不失联，更为登月、探火等深空探索铺就了通信通路。

（本文整理自第950期首都科学讲堂）‍

审核专家：曹素芝 中国科学院空间应用工程与技术中心研究员