Сколько идет сигнал с других планет Солнечной системы?
Космические корабли уже давно летают к далеким планетам Солнечной системы, а парочке Вояджеров даже удалось выбраться в гелиопаузу. Откуда мы знаем об их локации? Дело в том, что в ответ поступают снимки и информация с помощью радиоволн.
На самом деле, это сложная система связи. Важно понимать, что из-за удаленности объектов сигналы всегда поступают с задержкой. По всей Земле расположены огромные радиоантенны системы DSN, которые принимают сигналы от аппаратов НАСА. Расположение в разных частях света важно, потому что при вращении планеты космические корабли всегда остаются в поле видимости.
Современные аппараты, отправляющиеся на большие дистанции, пытаются создавать максимально автономными. Например, корабль Новые Горизонты в начале 2019 года пролетел мимо 2014 MU69, отдаленного от Солнца на 43.4 а.е.! Это огромнейшая дистанция, поэтому подобные механизмы следуют специальным приказам, которые учитывают все возможные критические ситуации.
Задержка связи важна особенно при рассмотрении будущих человеческих полетов. Мы можем отправиться на Марс и должны понимать, что говорить придется с задержкой, что в критической ситуации выглядит особенно опасно. Давайте посмотрим, как долго сигнал добирается в одну сторону от Земли к планетам Солнечной системы.
Меркурий
Первая планета от Солнца удалена от нас на 82-217 млн. км (важно учитывать также изменение позиции на орбитальном пути). Поэтому сигнал в одну сторону движется 5-12 минут.
Венера
Это вторая планета от Солнца и одна из ближайших к нам. Дистанция между мирами достигает 38-261 млн. км (орбитальный путь приближен к круговому), а длительность сигнала занимает 3-14 минут.
Марс особенно интересен человечеству, так как готовится стать полноценной колонией. Планета отдалена от нас на 56-401 млн. км, поэтому сигнал будет достигать мира через 4-20 минут. Согласитесь, это не очень удобно для диалога между астронавтами и пунктом приема, но придется как-то вертеться.
Юпитер
Крупнейшая планета Солнечной системы расположена в 588-967 млн. км. При этом ждать обратного ответа придется 35-52 минут.
Сатурн
Самая роскошная кольцевая планета отдалена от Земли на 1195-1660 млн. км, из-за чего сигнал движется в одну сторону за 71-88 минут. Важно отметить, что человечество вряд ли отправится к самим газовым гигантам. Однако нам интересны их спутники, поэтому с задержкой связи придется считаться.
Знаменитая «планета на боку» («Планета на боку. Что случилось с Ураном в прошлом») расположена в 2.6-3.15 млрд. км от нас. Поэтому сигнал достигает этого удаленного мира за 152-168 минут.
Нептун
Это последняя официальная планета в списке, удаленная на 4.3-4.6 млрд. км, а скорость сигнала достигает 242-258 минут.
Постскриптум
То есть, если вы выберетесь за пределы Сатурна, то ответного сигнала от землян придется ждать более двух часов. А теперь представим ситуацию с межзвездными путешествиями. Ученым придется придумать, как можно настроиться на относительно быстрый контакт.
Хотя, может, если мы научимся летать к соседним звездам, то и со связью придумаем что-то более продвинутое? Что думаете?
Источник
Связь Земля – Луна – Земля — Earth–Moon–Earth communication
Связи Земля-Луна-Земля ( EME ), также известные как Moon рикошет , является радиосвязь техником , которая опирается на распространении от радиоволн от Земли основанного передатчика направляется через отражение от поверхности Луны назад к Земле на основе приемник .
СОДЕРЖАНИЕ
История
Использование Луны в качестве пассивного спутника связи было предложено У. Дж. Бреем из Главпочтамта Великобритании в 1940 году. Было подсчитано, что при доступной мощности микроволнового излучения и малошумящих приемниках можно будет направлять микроволновые сигналы вверх с Земли. и отразить их от Луны. Считалось, что будет возможен хотя бы один голосовой канал .
В английской литературе, которая также стала известна в немецкоязычных странах, всегда предполагалось, что первые EME были проведены в США. Но согласно сообщениям доктора инж. У. Степп в журнале «Der Seewart», кажется, уже в 1943 году во время экспериментов с радиоизмерительной аппаратурой были получены (радиолокационные) отражения Луны и признаны таковыми. Поскольку до сих пор в cq-DL об этом не публиковалось, отчет доктора Степпа представлен здесь как преамбула к деятельности немецких любителей УКВ. Он был переведен на английский Питером-Тьерк де Бур, он же PA3FWM.
Доктор Степп пишет:
В 1943 году Telefunken приступил к разработке радиоизмерительного оборудования для обнаружения и наблюдения за наземными целями — кораблями, низколетящими самолетами, автомобилями — с максимально возможной дальностью действия.
Задача обнаружения приземных целей особенно требовала, помимо высокой мощности и высокой чувствительности приемника, как можно более коротких длин волн. Была разработана установка со следующими параметрами, соответствующими возможностям того времени: импульсная мощность передатчика 120 кВт; Длительность импульса 1,5 мкс; Длина волны 53 см, около 564 МГц; Чувствительность приемника 12 кОм; Площадь антенны 45 м2; Поляризация горизонтальная; Количество диполей 8 на ряд по горизонтали, 80 на столбец по вертикали. [Примечание переводчика: предположительно, чувствительность 12 kTo означает, что собственный шум приемника в 12 раз превышает тепловой шум (постоянная Больцмана k, умноженная на абсолютную температуру To), что эквивалентно коэффициенту шума 11 дБ.]
Антенна могла вращаться вокруг своей вертикальной оси. Он был сильно сфокусирован вертикально с первыми нулями на 1,3 ° от главного горизонтального лепестка.
Устройство получило название «Würzmann». Для испытаний систему установили в конце 1943 года на реке Бакенберг на юге острова Рюген.
Результаты измерений подтвердили рассчитанные дальности: корабли средних размеров обнаруживались до горизонта около 50 км, а самолеты высотой до 1000 м на расстояниях около 100 км. Но при благоприятных погодных условиях система обнаружила цели в гавани Гданьска и Финского залива.
После первых тестов я поручил Вилли Тилю, одному из очень компетентных инженеров, самостоятельно позаботиться об оборудовании и постоянно проводить наблюдения. Несколько недель спустя я снова поехал на остров Рюген для экспериментов около Гёрена. В последний день экспериментов, всего за несколько часов до отъезда в Берлин, я снова посетил Бакенберг. Небо было очень тусклым, ночь очень темной. По пути к Бакенбергу В. Тиль сообщил о «странном сбое оборудования», которое он наблюдал накануне примерно в то же время, но не смог найти причину; однако примерно через два часа она стала меньше, несмотря на то, что он не исправил ее, и в конце концов исчезла полностью.
После активации Würzmann я сделал следующее наблюдение: «возмущение» снова появилось, имело длительность в несколько импульсов и большую силу импульса, чем у самых сильных ближайших целей. Он появился примерно через две секунды после включения передатчика и исчез (пульсирующе), соответственно, позже после его выключения. Но остальная часть эхо-изображения появлялась и пропадала при включении / выключении передатчика. «Возмущение» возникало только тогда, когда антенна была направлена на восток, и сразу же исчезало при значительном изменении направления, но снова появлялось только через две секунды после поворота обратно в исходное направление. Судя по всему, мы засекли с помощью оборудования восходящую луну за облаками. Я объяснил постепенное исчезновение импульсов отражающим телом, медленно выходящим из сильно сфокусированного горизонтально направленного луча, когда оно поднимается над горизонтом. Вскоре после этого оборудование было введено в регулярную эксплуатацию, и о дальнейших наблюдениях я не слышал.
Однако только в конце Второй мировой войны были разработаны методы, специально предназначенные для отражения радиолокационных волн от Луны, чтобы продемонстрировать их потенциальное использование в обороне, связи и радиолокационной астрономии. Первая успешная попытка была предпринята в форте Монмаут , штат Нью-Джерси, 10 января 1946 года группой под кодовым названием « Проект Диана» , возглавляемой Джоном Х. ДеВиттом . Менее чем через месяц, 6 февраля 1946 года, последовала вторая успешная попытка венгерской группы во главе с Золтаном Бей . Связь Луны Relay проект последовавшего за привело к более практического использования, в том числе телетайпном связи между военно — морской базы Перл — Харбор , Гавайи и ВМС США штаб — квартирой в Вашингтоне, округ Колумбия , за несколько дней до спутников связи , связь свободна от капризов в ионосферной пропаганда была революционной.
Развитие спутников связи в 1960-х сделало этот метод устаревшим. Однако радиолюбители увлеклись ЕМЕ-коммуникацией как хобби; первая радиолюбительская радиосвязь с отражением луны произошла в 1953 году, и любители во всем мире все еще используют эту технику.
Текущие коммуникации EME
