Warum ist die Datenübertragungsgeschwindigkeit von New Horizons im Vergleich zu Voyager so langsam?

New Horizons soll bei Pluto mit ~1kbit/s und bei Jupiter mit 38kbit/s kommunizieren können.

Die Kommunikation mit dem Raumfahrzeug erfolgt über das X-Band. Das Fahrzeug hatte eine Kommunikationsrate von 38 kbit / s bei Jupiter; in Plutos Entfernung wird eine Rate von etwa 1 kbit/s pro Sender erwartet. Neben der geringen Datenrate verursacht Plutos Entfernung auch eine Latenz von etwa 4,5 Stunden (einfache Fahrt).

https://en.wikipedia.org/wiki/New_Horizons#Telecommunications_and_data_handling

Der Jahrzehnte ältere Voyager 1 kann jedoch um 2018 herum 1,4 kbit/s über eine viel größere Entfernung übertragen

Beendigung des Data Tape Recorder (DTR)-Betriebs (begrenzt durch die Fähigkeit, 1,4-kbit/s-Daten mit einem 70-m-/34-m-Antennenarray zu erfassen; dies ist die Mindestrate, mit der der DTR Daten auslesen kann)

https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_1#Future_of_the_probe

Die Voyager 2 ist auch auf Jupiters Entfernung schneller (~115,2kbit/s)

Die Kommunikation erfolgt über das S-Band (etwa 13 cm Wellenlänge) und das X-Band (etwa 3,6 cm Wellenlänge) und liefert Datenraten von bis zu 115,2 Kilobit pro Sekunde in der Entfernung von Jupiter und nimmt dann mit zunehmender Entfernung immer weiter ab. wegen des Abstandsgesetzes

https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_2#Kommunikation

Warum ist das so?

Voyager hat eine 3,7-m-Schüssel, New Horizons eine 2,1-Meter-Schüssel. So einfach ist das.
Ja, vergessen, die Schüsselgröße zu überprüfen. Ich glaube jedoch nicht, dass dies wirklich die Antwort ist, da die Antennenfläche nur ~3,1-mal größer ist, während die Entfernung viel viel weiter ist ( etwa 5,83-mal @2011 ). Außerdem sind 3 Jahrzehnte später die digitale Modulation und Fehlerkorrektur viel besser geworden, also sollte die Geschwindigkeit meiner Meinung nach besser sein
Sie sind auch für die Voyager-Sonden besser geworden ;)

Antworten (1)

Der Ausdruck „begrenzt durch die Fähigkeit, 1,4-kbit/s-Daten mit einem 70-m/34-m-Antennenarray zu erfassen“ zeigt an, dass sie zwei große Schüsseln verwendet haben, um das Signal von Voyager zu empfangen, was eine Menge DSN-Ressourcen beansprucht (nur wenige große Antennen sind verfügbar , und sie müssen ihre Zeit auf mehr Missionen aufteilen, als Antennen vorhanden sind). New Horizons verwendet stattdessen eine Schüssel , daher ist der Empfangsantennengewinn geringer.

Der Sender von Voyager hat etwas mehr Leistung ( 19 vs. 12 W). Und Voyager hat eine größere Parabolantenne (3,7 gegenüber 2,1 m).

Ja. Die Voyager wurde in einer Zeit gebaut, in der das Budget nicht das Hauptanliegen war. Solche Raumschiffe werden heutzutage nicht mehr gebaut.
Das Budget scheint für JWST nicht das Hauptanliegen zu sein, da es wahrscheinlich die größte Kostenüberschreitung in der Geschichte der NASA ist.
Die Größe von New Horizons wurde durch die Größe der verfügbaren Raketen und die Tatsache, dass es nur eine Schwerkraftunterstützung hatte, eingeschränkt, sodass es ein geringeres Gewichtsbudget als Voyager hatte. Voyager hatte Budgetbeschränkungen: Eine dritte Mission wurde abgesagt. Die NASA wurde zu dieser Zeit unter Druck gesetzt, kam aus dem Apollo-Programm und startete das Shuttle-Programm.
Warum ist die Datenübertragungsgeschwindigkeit von New Horizons im Vergleich zu Voyager so langsam?
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