Hat das Juno-Raumschiff ein "offenes Signal, von Natur aus"?

Der im Click-Bate-Titel erscheinende Space News-Artikel China verwendete stillschweigend die Jupiter-Sonde der NASA, um sein Weltraumnetzwerk zu testen, enthält das unten zitierte Material.

Jeder hört tatsächlich die ganze Zeit die Übertragungen der Raumfahrzeuge aller anderen ab: Gekaperte Weltraumdaten, bemerkenswerte Fälle der Wiederherstellung von Bildern oder andere Goodies von der Weltraummission eines anderen? und es gäbe keine Daten in JPLs Horizons für einige Raumfahrzeuge, wenn nicht Amateur-Tracker den Sonden auf dem Weg zum Mars lauschen, sie entschlüsseln und die darin enthaltenen Zustandsvektoren (ja!) mit der Welt teilen (siehe diese Antwort auf Will die Emirat-Mars-Mission, Tianwen-1 und die Mars-2020-Mission nähern sich oder breiten sich auf ihrem Weg zum Mars aus? )

Das Zitat:

Während das chinesische Team erfolgreich Signale von Juno erfasste und seine Umlaufbahn durch subtile Doppler-Verschiebungsmessungen bestimmte, blieben diese Aktionen unter dem Radar.

Als Antwort auf eine Anfrage von SpaceNews um einen Kommentar zum Test und ob eine Koordinierung stattgefunden hat, erklärte der Sprecher des NASA Jet Propulsion Laboratory, David C. Agle, dass die Agentur nicht an der Aktivität beteiligt war.

Brian Weeden, Direktor für Programmplanung bei der Secure World Foundation in Washington, sagte gegenüber SpaceNews, dass die Tests hilfreich sein werden, aber keine Bedrohung darstellen.

„Das ist wie bei einem Amateurfunker, der versucht, sich auf das entfernteste Signal einzustellen, um die Empfindlichkeit seiner Ausrüstung zu testen. Juno sendet sein Trägersignal zurück zur Erde und es ist von Natur aus ein offenes Signal. Jeder, auch Bastler, der zufällig eine ausreichend starke Antenne hat, kann sie aufnehmen.

Wenn nun das Signal von Juno einen geheim codierten Frequenzsprung über einen sehr großen Frequenzbereich durchführt oder heimlich beabstandete extrem breitbandige, aber kurze Zeitbereichs-Bursts ausführt, so dass es schwierig wäre, es "aufzunehmen", wenn Sie es nicht wüssten Vorausschauend, wo man suchen muss, konnte es nicht von DSN mit Range-Rate- und VLBI-ΔDOR-Techniken verfolgt werden. Wie verfolgen wir den genauen Standort des Raumfahrzeugs, das Millionen oder Milliarden von Kilometern von uns entfernt ist? Das Raumfahrzeug, das ein kontinuierliches Signal sendet, das jede leistungsstarke Antenne und ein Empfänger "aufnehmen" könnten, ist also nicht wirklich optional oder beabsichtigt; es muss so sein.

Frage: Ich frage mich also, ob das, worauf sich „offenes Signal, von Natur aus“ bezieht, wirklich die Modulation und Codierung der Informationen in Junos Signalen ist, die offen sind?

Das offene Signal ist das Trägersignal selbst. Der Träger selbst wird nicht moduliert oder codiert, es werden keine Daten transportiert. Sie müssen nur die Frequenz und Richtung kennen, um den Träger zu empfangen.
@Uwe Ja, ich denke, das ist ein offenes Signal, aber ich bin mir nicht sicher, ob dies das einzige Offene an seinem Signal ist, und habe argumentiert, dass dieser Aspekt keine Option ist. es wurde nicht entworfen , um offen zu sein, es muss so sein oder wir können es nicht verfolgen.
Warum sollte die NASA das Signal verschlüsseln wollen?
@LorenPechtel "offen" und "unverschlüsselt" sind nicht genau dasselbe, und unverschlüsselte "Signale" -Scans enthalten einige verschlüsselte Daten. Ich glaube also nicht, dass es hier irgendetwas gibt, das sicher sagt, dass etwas verschlüsselt ist oder nicht. Ich versuche nur zu verstehen, worauf sich * "offenes Signal, von Natur aus" wirklich bezieht *, wenn überhaupt.
Wenn Sie es Enthusiasten schwer machen, die Trage abzuholen, machen Sie es sich selbst schwer, die Trage abzuholen.
@LorenPechtel Es ist nicht möglich, ein reines Trägersignal zu verschlüsseln. Es werden keine Informationen übertragen, es könnte also nichts verschlüsselt werden. Sie könnten den Träger durch Frequenzsprung verbergen, aber das Verbergen unterscheidet sich stark vom Verschlüsseln.

Antworten (1)

Es scheint mir, dass sie es so offen wie möglich gemacht haben und es immer noch funktioniert, aber das ist wahrscheinlich nicht ganz offen genug, um das Signal ohne nennenswerten Aufwand selbst zu sammeln. Die beste Quelle, die ich zum Signal selbst gefunden habe, ist Juno Telecommunications (2012) mit „Detecting Juno's 'Heartbeat'“ (2020) als Zweitplatzierter und Juno Raw Data (Level 0) Gravity Science Instrument Archive Volume Software Interface Specification als entferntes Drittel. Es gibt auch "The Juno Gravity Science Instrument" (2017) , aber ich konnte auf nichts außer dem Abstract zugreifen.

Es gibt zwei Signale von Juno, eines bei 8,4 GHz (X-Band) und eines bei 32,08 GHz (Ka-Band), was erheblich höher ist als der Anteil von Ka, der für kommerzielle Satelliten-Downlinks verwendet wird (17 bis 21 GHz). Der X-Band-Träger ist die primäre Missionsverbindung, die zum Senden von Telemetrie verwendet wird (BPSK-moduliert bei 280 oder 25 kHz, Rate 1/6 turbocodiert unter guten Bedingungen, wie im Bild unten zu sehen, oder Reed Solomon Interleaved Depth 1 verkettet mit (7,1/2) Faltung bei nur 10 Bit pro Sekunde) und Daten von allen bis auf eines der vielen wissenschaftlichen Instrumente. Jupiter ist wirklich weit weg, und Juno ist solarbetrieben, also manchmal (dies soll mit Haupttriebwerksbränden zusammenfallen, was für mich impliziert, dass die meisten Antennen oder Solaranlagen in die falsche Richtung zeigen) die übliche Downlink-Modulation, so einfach wie es ist, ist zu kompliziertDamit ihre 70-Meter-Schüsseln genau empfangen, wechseln sie in einen Modus, der sehr langsame FSK über 512 Töne im Abstand von 40 Hz ausführt.

Der Ka-Band-Sender dupliziert, was das X tut, und so funktioniert das letzte wissenschaftliche Instrument: Sie messen die Terme höherer Ordnung in Jupiters Gravitationsfeld, indem sie die Variation der Gravitations-Doppler-Verschiebung untersuchen, die auf das Signal angewendet wird. Sie senden das Gleiche auf zwei verschiedenen Frequenzen, um die kleinen Unterschiede zwischen ihnen zu nutzen, um andere Effektquellen, wie die Erdatmosphäre, aus den Wissenschaftsdaten zu entfernen. Jedes Bit, das landet, als Rohausgabe des Phasenregelkreises, der in den Empfangsstationen des Deep Space Network der NASA läuft, und verschiedene weitere Verarbeitungsstufen (zum Beispiel werden die Kamerabilder 12-zu-8- Bit - kompandiertan Bord, das umgedreht werden muss), sind für die ganze Welt frei verfügbar, sobald sie sie auf der Website abrufen können.

Theoretisch ist es für einen Privatmann möglich, all diese Bemühungen zu wiederholen, aber selbst die pensionierten Mikrowellen-Kommunikationsingenieure, die ich kenne, besitzen keine Satellitenschüsseln, die größer als ihr Haus sind (sie haben diese bei der Arbeit gelassen, als sie in Rente gingen), und Sie können alle bekommen die Daten viel einfacher per FTP, daher weiß ich nicht, warum sich jemand die Mühe machen würde, sie direkt von sich aus zu erhalten, außer um damit zu prahlen.

25-kHz-BPSK-Telemetrie auf Träger moduliert, wie kurz nach dem Start erfasst, weshalb sie einen schönen 30-dB-SNR haben

Wow danke für die durch und durch informative Antwort! Diese sind leicht verwandt und möglicherweise für Leser interessant, nachdem sie Ihre Antwort gelesen und positiv bewertet haben: Wie und wie gut wird Juno die Auswirkungen des Ziehens von Frames messen? (GR-Effekt aufgrund von Jupiters Masse und Rotation) und Alternativen zum X-Band und Was ist die höchste nicht-optische Frequenz, die für die Verwendung in der Weltraumkommunikation verwendet oder getestet wurde?
„Sie senden dasselbe auf zwei verschiedenen Frequenzen, um die kleinen Unterschiede zwischen ihnen zu nutzen, um andere Effektquellen wie die Erdatmosphäre aus den wissenschaftlichen Daten zu entfernen.“ Der "Effekt" ist die Verzögerung aufgrund der geringeren Ausbreitungsgeschwindigkeit? Und der "Unterschied" ist auf die Streuung zurückzuführen, und dies ermöglicht es ihnen irgendwie, die Verzögerung bei jeder Frequenz zu bestimmen (oder die verwendeten Modelle zu überprüfen)?
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