Ist auf der Mondoberfläche Funkkommunikation über große Entfernungen möglich?

Es gibt Dinge wie Moon-Bounce-Kommunikation , bei der Funksignale von der Mondoberfläche zu einem entfernten Ort auf der Erde „abgeprallt“ werden. Dieser Mechanismus kann mit der Art und Weise verglichen werden, wie ein Spiegel Licht reflektiert.

Dieser Artikel schreibt zu sagen

Es wurde entdeckt, dass Radiowellen im Gegensatz zu Licht und Infrarotstrahlung hauptsächlich von einem kleinen Bereich im Zentrum der sichtbaren Scheibe zur Erde zurückreflektiert werden

Die Funkkommunikation auf der Erde hängt stark von der Ionosphäre ab – einer Schicht der Atmosphäre, die aus geladenen Teilchen besteht, die mit Funkenergie sympathisieren. Luna hat keine Ionosphäre, aber Mondstaub schwebt. Der Staub wird von der Sonne ionisiert.

Worauf ich neugierig bin

  • Ist auf der Mondoberfläche Funkkommunikation über große Entfernungen möglich?
  • War/ist die Funkausbreitung auf der Mondoberfläche bisher Teil einer Mission/eines Programms (oder eines vorgeschlagenen)?
  • Könnte die Analyse der Signalqualität auf CSM/LM-Kommunikationsbändern des Apollo-Programms in diesem Zusammenhang etwas Brauchbares liefern?

Antworten (3)

Das Fehlen einer Ionosphäre scheint intuitiv große Schwierigkeiten bei der Ausbreitung von Funkwellen über den Horizont zu bedeuten, aber laut diesem Artikel von Robert M. Manning sollte es theoretisch möglich sein, zu einem anderen Punkt außerhalb Ihrer Linie zu funken -of-Sight auch ohne die Verwendung eines Mondkommunikationssatelliten. Aus der Zusammenfassung:

Zwei potenzielle niederfrequente Ausbreitungsmechanismen, die für die Mondlandschaft charakteristisch sind, sind der Mond-Regolith und die durch Photoelektronen induzierte Plasma-Exosphäre, die den Mond umhüllt. Obwohl gehofft wurde, dass der Regolith einen sphärischen Wellenleiter bereitstellen würde, der ein eingefangenes Oberflächenwellenphänomen unterstützen könnte, hat sich herausgestellt, dass der Regolith in den meisten Fällen schädlich für die Ausbreitung von Funkwellen über große Entfernungen ist. Das Vorhandensein des Plasmas der Mondexosphäre unterstützt jedoch die Wellenausbreitung und übertrifft tatsächlich die Dämpfung des Regoliths. Angesichts der hier angenommenen Modelle des Regoliths und der Exosphäre wird empfohlen, eine Frequenz von 1 MHz für die Datenübertragung mit niedriger Rate entlang der Mondoberfläche in Betracht zu ziehen.

Gute Frage. Der Schlüsselsatz im Zitat ist, dass 1 MHz für die Kommunikation mit niedriger Datenrate gilt . Praktisch gesehen würde man sich also vorstellen, dass Sichtlinienstationen mit hoher Bandbreite oder das Abprallen von Satelliten bevorzugt werden.

Langstreckenkommunikation mit HF (Kurzwelle) wahrscheinlich nicht mit ionosphärischen Methoden wie auf der Erde, jedoch wäre die Ausbreitung von Bodenwellen möglich, wenn die Antenne auf den Mondhorizont gerichtet und die Sendeantenne hoch genug wäre, um die Sichtlinie zu maximieren. Die Verwendung des FM-Modus oder des digitalen Modus würde wahrscheinlich das Sonnenwindrauschen bei Punkt-zu-Punkt-Operationen reduzieren, während SSB oder AM bei der Kommunikation mit der Erde verwendet würden, da diese Modi nicht von der Doppler-Verschiebung betroffen sind. FM würde durch die Doppler-Verschiebung beeinflusst werden. Aufgrund der Antennengröße wären die bevorzugten Bänder VHF und UHF.

Wenn der Mond jemals Kolonien besäße, würden sie über verbundene mondstationäre Satelliten kommunizieren. Interessant wäre der Versuch, AM/FM-Rundfunksignale von der Erde zu hören.

Dies ist aus Logik und Meinung, keine Referenzen:

Ist auf der Mondoberfläche Funkkommunikation über große Entfernungen möglich?

Nein. Der Staub um den Mond wird viel diskreter sein als die Ionosphäre, die eher wie ein Kontinuum wirkt. Es wäre ein bisschen so, als würde man versuchen, sein Spiegelbild in zermahlenem Spiegelstaub zu sehen. Wenn Sie die geeignete Wellenlänge haben, ist dies möglicherweise möglich, hängt jedoch von einer ausreichend hohen Anzahl schwebender Teilchen ab.

War/ist die Funkausbreitung auf der Mondoberfläche bisher Teil einer Mission/eines Programms (oder eines vorgeschlagenen)?

Ich nehme an, diese Frage betrifft die Ausbreitung über große Entfernungen. Ich habe mir alles angesehen, was ich mir vorstellen konnte, und ich habe nichts Wesentliches gefunden, nehme ich an, weil es nicht funktionieren würde.

Könnte die Analyse der Signalqualität auf CSM/LM-Kommunikationsbändern des Apollo-Programms in diesem Zusammenhang etwas Brauchbares liefern?

Ja. Dies könnte verwendet werden, um zu testen, ob die verwendeten Frequenzen die Wellenlänge haben. Es kann auch verwendet werden, um vorherzusagen, welche Frequenz erforderlich wäre, da es manchmal zu einer gewissen Doppler-Verschiebung in der Frequenz kommt und Sie möglicherweise in eine Frequenz übergehen, die einen messbaren „Rückprall“ erzeugt, danach könnten Sie dies extrapolieren beste Frequenz.

„Ich habe mir alles angesehen, was ich mir vorstellen konnte, und ich habe nichts Wesentliches gefunden, nehme ich an, weil es nicht funktionieren würde.“ Oder vielleicht nur, weil es nicht benötigt wurde, also nie in Betracht gezogen wurde? Selbst auf der Erde erfordert eine zuverlässige Ausbreitung der Ionosphäre einige Anstrengungen, und wenn Sie sich praktisch in Sichtweite voneinander befinden, ist diese Anstrengung einfach nicht gerechtfertigt. Und ich stelle mir vor, dass die Kommunikation zwischen den Astronauten, LM / CSM, LRV / LM / CSM (falls vorhanden) usw. weit im VHF- oder unteren UHF-Bereich lag, um eine angemessene Abdeckung mit Antennen mit handhabbarer Größe zu erreichen.