Pytanie:
Jaka jest maksymalna odległość transmisji sygnału radiowego w przestrzeni kosmicznej, którą można jeszcze zrozumieć?
Kestas
2013-11-29 02:31:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Postawię to pytanie w formie problemu fizycznego: nadajnik w punkcie A wysyła sygnał do odbiornika w punkcie B. Jaka jest najdłuższa odległość w latach świetlnych od punktów A do B, dla której odbiornik może nadal rozumiesz sygnał?

Biorąc pod uwagę:

  • Rodzaj sygnału: fala elektromagnetyczna.
  • Częstotliwość sygnału: częstotliwość, dla której sygnał zanika najmniej - prawdopodobnie radiowy .
  • Forma sygnału:
    • Wariant 1: wiązka o najwyższym możliwym stężeniu.
    • Wariant 2: pełna sfera.
  • Moc nadajnika: moc najpotężniejszego nadajnika, o którym wiadomo, że został zbudowany na Ziemi.
  • Odbiornik: czułość najbardziej czułego odbiornika, o którym wiadomo, że został zbudowany na Ziemi.
  • Medium transmisji: przestrzeń międzygwiazdowa.
  • Zrozumienie sygnału:
    • Wariant A: Potrafi wykryć, że sygnał nie jest szumem.
    • Wariant B: Potrafi dekodować informacje zawarte w sygnale.
W dużej mierze zależy od tego, jaki jest sygnał. Niektóre sygnały same w sobie są jak hałas. Powinieneś trochę wyjaśnić. Najprostszy zrozumiały sygnał to po prostu ciąg impulsów, okresowy i nie może przenosić informacji.
Ciąg impulsów nadal zawiera jednak informacje.
http://physics.stackexchange.com/a/87997/30000 - sprawdź to powiązane pytanie. Ponieważ nadajniki radiowe to tylko kolejna różnorodność źródeł światła w astronomii, będziemy potrzebować nadajników porównywalnych pod względem mocy do gwiazd, aby były widoczne na odległościach międzygwiazdowych (możemy uzyskać pewną moc sygnału poprzez ogniskowanie, ale nawet najlepsze ogniskowanie będzie nadal wymagają 1 milionowej mocy wyjściowej "gorącego Jowisza", co jest dość duże).
Powiązane: [Co to jest budżet łącza i jak go stworzyć?] (Http://ham.stackexchange.com/q/352/29) w radiu amatorskim (jeśli znasz czułość odbiornika, częstotliwość i odległość, może obliczyć efektywną moc wypromieniowaną potrzebną; następnie po prostu dodaj wzmocnienie anteny do gustu) i ostatnią część [moja odpowiedź na pytanie: Jaka jest najdalsza odległość, jaką statek kosmiczny odszedł od Ziemi? a / 3011/415) na Space Exploration, która tak się składa, że ​​radzi sobie z rozmową z Voyagerem 1 przez Deep Space Network. Krytyczną wartością w obliczeniach strat w wolnej przestrzeni jest odległość w długościach fal.
Przy tym pytaniu interesuje mnie jakiego rodzaju nadajników i odbiorników potrzebowalibyśmy do komunikacji z ludzką kolonią lub kosmitami, powiedzmy z planetą najbliższej gwiazdy (np.Alfa Centauri).
0011, Przestrzeń NIE jest pustą próżnią!
Nadajniki iskiernika dobrze przenosiły informacje: https://en.wikipedia.org/wiki/Spark-gap_transmitter - Marconi, 1896.
Wydaje mi się, że czytałem, że talerz Arecibo może przesyłać dane do swojej kopii z szybkością jednego bitu na sekundę prawie w każdym miejscu galaktyki. Obecnie budowana tablica kilometrów kwadratowych będzie o wiele bardziej wydajna.
Dwa odpowiedzi:
Mahe
2013-11-29 18:13:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nie można tego powiedzieć poprawnie, ponieważ my, ludzie, prawie nie podróżowaliśmy na Księżyc i wysyłaliśmy sondy kosmiczne w celu zbadania innych planet w naszym Układzie Słonecznym. Więc teoretycznie wszystko może być możliwe. Staram się być tutaj trochę praktyczny. Jedynym obiektem stworzonym przez człowieka, który zaszedł naprawdę daleko, jest Voyager 1 , znajdujący się w odległości 18,7 miliardów kilometrów (125,3 AU) od Słońca. Chociaż został uruchomiony w 1977 roku, jest to jedyny nadajnik i odbiornik na żywo, który jest tak daleko.

System komunikacji radiowej Voyagera 1 został zaprojektowany z myślą o używane do i poza granice Układu Słonecznego. System komunikacyjny obejmuje antenę paraboliczną o dużym wzmocnieniu o średnicy 3 * .7 metra (12 stóp) * do wysyłania i odbierania fal radiowych przez trzy stacje Deep Space Network na Ziemi. Voyager 1 zwykle przesyła dane na Ziemię przez Deep Space Network Channel 18, używając częstotliwości 2296,481481 MHz lub 8420,432097 MHz, podczas gdy sygnały z Ziemi do Voyagera są nadawane na częstotliwości 2114,676697 MHz. dotrzeć do Ziemi.

Zgadzam się, że na świecie istnieją nadajniki o większej mocy niż te, które są obecne w Voyager 1, ale większość z nich wciąż pozostaje niesprawdzona . Więc możemy być dokładni z pomiarami.

To wydaje się nieco puste i niezadowalające. Cała dziedzina astronomii dotyczy mierzenia i teoretyzowania na temat miejsc, w których nigdy nie byliśmy. Z pewnością wiemy coś o fizyce sygnałów radiowych w próżni i możemy przypuszczać wpływ przestrzeni międzygwiazdowej na degradację sygnału. Być może autor nie dostarczył wystarczających informacji, aby zdefiniować problem, ale powiedzenie „nie wiem, bo jeszcze tam nie byliśmy” wydaje się po prostu trochę nieobecne. Bez urazy; Po prostu uważam, że twoje początkowe założenie nie jest poprawne.
Robbyg
2016-02-24 08:09:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Powodem jest zbyt wiele zmiennych! Każdy sygnał, który przechodzi przez słońce lub pulsar, może zostać całkowicie zniszczony przez silny szum elektromagnetyczny, który wytwarzają. Innym problemem jest to, że zanik sygnałów radiowych nawet bez zakłóceń nie jest prostą rzeczą do obliczenia, naprawdę wymaga przetestowania w środowisku, na które sygnał napotka.

W każdym razie to naprawdę wszystko na nic, ponieważ fale radiowe są całkowicie bezużyteczne do komunikacji międzygwiezdnej. Poruszają się zbyt wolno, aby można je było wykorzystać. Nawet najbliższy układ słoneczny potrzebowałby 4 lat na wysłanie sygnału i 4 lata na odpowiedź.

Jeśli fale radiowe są zbyt wolne, czy masz lepszą opcję?


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...