Signale an ein Weltraumnetzwerk

Das ist eine gute und lustige Frage; Im Allgemeinen gibt es eine Worldbuilding-StackExchange-Schwestersite, die speziell für Leute gedacht ist, die versuchen, kohärente Universen zu erstellen. Hör zu!

Wie auch immer, Ihre Frage kann vernünftigerweise so interpretiert werden, dass "wenn wir einen sporadischen Sender haben, den der Boden nicht planen kann, wie würde er mit ESTRACK kommunizieren"; und das ist eine ernsthafte SX-Frage, also los geht's:

Es gibt ESA PSS-04-105, Ausgabe 2.4 (November 1996) , das die Trägerfrequenzen, Raten, Bandbreiten und Modulationstypen von Übertragungen innerhalb von ESTRACK definiert.

Für so etwas wie Textnachrichten war dieses Netzwerk eigentlich nicht gedacht – es ist in erster Linie darauf ausgelegt, Telemetrie zu transportieren und etwas Ranging durchzuführen, und niemand erwartet/dekodiert/schätzt, dass es unter diesen Nummern englischen Text geben würde. Aber: Wenn Sie Zahlen senden, die eindeutig nicht aus dem normalen Betrieb stammen, können Sie tatsächlich einen Ingenieur dazu bringen, die empfangenen Daten nach einem Sinn zu durchsuchen. Dann würden sie anfangen zu erraten, was es bedeutet. Wahrscheinlich übertragen Sie es am besten als Bits, wie sie in der üblichen (und alten) ASCII-Codierung verwendet werden (die Buchstaben Binärzahlen zuordnet). Irgendwann beginnen die Leute zu erkennen, dass die Zahlen, die eund darstellen r, ziemlich häufig sind ...

Aber: Um den Empfänger dazu zu bringen, tatsächlich Daten zu sehen, müssten Sie eine Übertragung aufbauen, die "intakt" ist. Grundsätzlich gilt: Funkübertragungen sind angereichert mit dem, was wir Nachrichtentechniker/Informationstheoretiker „Redundanz“ nennen. Stellen Sie sich das als Form von Prüfsummen vor. Beispielsweise wäre eine gemeinsame Prüfsumme einfach die Summe aller gesendeten Bytes (ein Byte kann Werte zwischen 0 und 255 annehmen), Modulo 64. Sie senden einfach Ihre Nachricht und hängen diese Prüfsumme an. Der Empfänger prüft, ob er dieselbe Prüfsumme erhält, die Sie gesendet haben, und wenn dies nicht der Fall ist , weiß er , dass die Übertragung unterbrochen ist (und würde sie ignorieren). Wenn Sie klüger sind als einfache Prüfsummen, können Sie Codes erstellen , die es dem Empfänger ermöglichen, eine begrenzte Anzahl von Fehlern zu "reparieren".

Weltraumkommunikationsingenieure sind schlau. Das Problem dabei ist, dass die Codes sehr lang werden können und es sehr schwierig sein kann, ohne ihr Wissen zu erraten, wie man eine gültige Übertragung aufbaut. Das wäre also wahrscheinlich eine vernünftige Herausforderung für Ihre Außerirdischen.

Da dies jedoch alles auf Mathematik basiert und Mathematik im ganzen Universum gleich ist und Ihre Außerirdischen fortgeschritten sind und definitiv eine Form von Codes haben werden, da sie selbst über Funkwellen kommunizieren müssen, wäre dies im Grunde eine Herausforderung zu verstehen, wie dieser verrückte menschliche Verstand die Zahlen- und Ringtheorie oder allgemeiner Algebra versteht. Es wird erfordern, dass sie entweder ihre Mathematiker mitbringen oder Computer an Bord haben, die so programmiert sind, dass sie solche schwierigen Probleme lösen (wir Erdlinge suchen verzweifelt nach besseren und mehr Codes, als wir wissen – im Grunde haben wir eine reichhaltige, gut erprobte Theorie darüber, welche großartigen Codes existieren müssen , aber wir kennen einfach keinenvon ihnen, obwohl es sehr, sehr viele gibt), was es wahrscheinlich macht, dass sie eine Art Quantencomputer haben (zitiere mich einfach nicht über Quantencomputer – es ist nur so, dass die Computer, die wir kennen, nicht gut darin sind, das zu lösen Art von Problem, wie unser Mangel an Code-Kenntnissen zeigt). Was wiederum bedeutet, dass es für sie relativ einfach sein sollte, bei ausreichender Aufzeichnung von z. B. TV-Signalen herauszufinden, wie man TV-Signale mit menschlicher Sprache/Bildern synthetisiert. (nicht das Bild , sie haben noch nie gesehen, was ein Fernsehbildschirm zeigt, nur das Signal) Denken Sie an diese funky tiefen neuronalen Netze, die zB Van Goghs Stil auf Ihre Selfies übertragen. Sie können auch gültige TV-Signale „tief träumen“.

Vielleicht würden sie also viel lieber direkt mit Fernsehempfängern auf der Erde interagieren und zuerst störende Bilder senden, vielleicht Dinge, die wie seltsam kombinierte Bilder aussehen, die Fernsehübertragungen dominieren, aber besser werden, je mehr sie tatsächlich beobachten können, mit welchen Fernsehsignalen die Menschen antworten , sobald sie herausgefunden haben, dass es eine außerirdische Quelle davon gibt.

Viele ESA-Satelliten verwenden den Packet Utilization Standard (pdf) (PUS), der von der European Cooperation for Space Standardization (ECSS) zum Senden von Telekommunikationsbefehlen und zum Empfangen von Telemetrie veröffentlicht wurde. Dies ist im Wesentlichen ein Übertragungsprotokoll, das die Paketstruktur und die Semantik jedes Elements beschreibt. Es basiert auf Acht-Bit-Oktetten.

In Kapitel 5.4 finden Sie den Aufbau der Telemetriepakete . Wenn die Außerirdischen superintelligent sind, sollten sie die Struktur der PUS-Telemetrie herausgefunden haben. Und ja, es gibt einen String-Typ, normalerweise mit ASCII-Codierung. Wenn sie dies wissen, sollten sie in der Lage sein, Telemetrie zu erstellen, die entweder von einem unserer Satelliten zu kommen scheint und als „interessant“ erkennbar ist, oder sie könnten Telemetrie erstellen, die hektische Aktivitäten auslöst, weil sie von einem „unbekannten“ Satelliten oder einer Anwendung zu stammen scheinen ein Satellit.

Ich nehme an, Sie haben die Sonde, die die Erde umkreist oder der Erde irgendwie folgt, während sie die Sonne umkreist.

In diesem Fall ist es unwahrscheinlich, dass die Sonde eine Antwort von Erdlingen zurück zu ihrer Heimatbasis senden kann, da die Physik der Gaußschen Strahlen darauf hinweist, dass sich die Energie über sehr große Entfernungen ausbreitet.

Die Sonde müsste Tetrawatt an ihre Heimatbasis zurücksenden, damit ein brauchbares Signal von ihnen gelesen werden kann.

Befindet sich die Sonde nicht relativ nahe an der Erde, könnten wir kein lesbares Signal empfangen.