12月9日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富三人在中国空间站天和核心舱，通过直播的方式，展示了在轨中国空间站的工作生活场景，还演示了微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象，给地球上的孩子们带来了一场别开生面的太空实验教学。
此次的课堂，以“天地互动”的方式进行。看过这场太空直播教学的人都惊喜地发现，在此次天地直播互动中，声音和画面不仅毫无卡顿，而且相较以往还更为清晰，这究竟是怎么做到的？这里面应用了什么黑科技呢？
太空直播授课如何实现？
我们都知道，一场直播想顺利开展，有两个重要的指标：带宽和延迟。
其中带宽决定了直播的画质，如果带宽很低，可能会出现画面卡顿，只有声音，甚至声音也不连续的情况。延迟决定了直播的互动性，如果带宽很好但是延迟很大的话，就会出现声画不匹配现象，比如主播讲话，画面上他长大了嘴巴，但声音却在几秒后才到达，连麦互动时，也就无法双向响应。
虽然这堂太空直播课仅仅45分钟，但老师远在太空，地面学生成千上万，这样一场大型远程的沉浸式互动网课，是如何实现的呢？
· 太空授课如何保障信号满格不卡顿？
太空授课做到“信号满格不卡顿”，和中继卫星、空间站、通信测控系统的密切配合分不开。基于陆上测控站，与架设在太空3.6万公里的中继卫星，中国电科研制的通信测控系统实现了天地组网，在天与地之间打造了一条高效、宽带、稳定的通讯传输“天路”。
为了保障这条通讯“天路”的通畅，技术团队采用了分布式战略部署，实现了链路资源的自动化分配及故障自动处理，主备了两个通道的通信链路建设，主用天链一号03星做信号传输，如果信号传输出现问题，那么会立刻把它切换到备用的天链二号01星。天地传输链路是互为备份的，这样保证了无论飞船飞行轨道和位置如何变化，都能让地面稳定接收到信号，实现流畅的太空授课。
· 太空授课如何保障天地互动低延时？
此次直播还有另外一个挑战，那就是直播实时交互的问题。在这次直播课堂上，为了让学生们更加直观地了解天地差异带来的实验差异，地面课堂专门设计了地面对照试验，来自全国150个学校的孩子都收到了来自太空课堂的地面实验器材，参与天地同步实验，这就要求了直播画面要清晰，交互要实时，让互动体验无限接近于线下。
空间站舱内采用多台高清摄像机，机位众多、视角各异、远近兼顾，通过中继高速链路，能将高清视频实时传送至地面，基于高速双向音视频传输，地面上行的两路高清图像也会送至舱内显示器，从而实现双向视频传输。中国电科专家表示，新研制的多种天地图像编解码终端，能快速完成低像素图像、高清图像和全景图片等各类图像信息的传输，为天地联通构建了一个可视化的平台，满足了载人空间站多舱、多场景天地图像传输需求。
而为了使天地沟通能够更同步，空间站话音处理器还实现了三个首创：“首次通过数字混音实现各个通话终端之间互相通话；首次实现对航天器内部的各个通话终端进行实时维护与管理；首次通过参数上注等方式对各种音频参数进行动态调整。”话音处理器技术负责人黄建青说：“形象一点说，话音处理器既可以构建一对一的私聊环境，又随时可以建立‘群聊’，把有兴趣的小伙伴们一起加进来。”正是基于以上这些先进的科技，加上航天央企研制团队的匠心设计和默默付出，才保障了天宫课堂直播的顺利进行！相信在所有人的努力下，我们终将摘星揽月，直达星辰大海！
