Was sind die Kompromisse, um einen Richtfunkorbiter auch als wissenschaftliches Radarinstrument zu verwenden?

Jede Landmission könnte von einem umlaufenden Richtfunksatelliten profitieren, um die Datenrate zur Erde zu verbessern. Für Polarlander zum Beispiel auf dem Mond oder Merkur wäre es eine Notwendigkeit. Für einen Lander auf einem entfernten Objekt wie Europa, Uranus oder einem Kometen wäre dies besonders hilfreich, da er die Masse, den Stromverbrauch und die Komplexität des Landers etwas verringern würde.

Was ist erforderlich, um einen solchen Radio Relay Orbiter zu ergänzen, damit er auch als leistungsstarkes Radar das Objekt untersuchen kann, das er umkreist? Wäre die Kommunikationsfrequenz auch als Wissenschaftsradar, für Oberflächenreflexion oder Bodendurchdringung nützlich? Was sind die Synergien und Probleme bei der Kombination von interplanetarer Funkkommunikation mit hoher Datenrate und einem leistungsfähigen Mehrfrequenz-Wissenschaftsradar? Könnte jeder Orbiter mit einer Funkschüssel auch als wissenschaftliches Radarinstrument verwendet werden?

EDIT: Hoppla, ich habe mich zufällig mit einem alten, wenig benutzten Benutzernamen angemeldet. Ich bin eigentlich LocalFluff.

Vielleicht muss eine Parabolschüssel ein viel engeres Sichtfeld haben, um interplanetarisch mit unserem hellblauen Punkt zu kommunizieren, als das, was für wissenschaftliche Radarzwecke auf einem sehr nahen Objekt im Orbit nützlich ist? Könnte eine Phased-Array-Antenne für beide Zwecke besser verwendet werden?

Antworten (1)

Cassini hat dies getan. Seine Hochleistungsantenne wurde sowohl für die Kommunikation als auch für Radar verwendet.

Einige Kompromisse:

  1. Zeit: Wenn Sie dieselbe Schüsselantenne für Kommunikation und Radar verwenden möchten, müssen Sie die Verwendung der Schüssel zwischen beiden aufteilen. Die meisten interplanetaren Missionen speichern ihre Daten und senden sie ohnehin in Intervallen (mit 8 Stunden/Tag für die Kommunikation), daher ist dies kein großes Problem.

  2. Zeit: Die Radarwissenschaft erfordert, dass die Schüssel auf den Planeten gerichtet ist, dies könnte das Ausrichten anderer Instrumente stören. Ich denke an New Horizons, dessen Schüssel in einem 90º-Winkel zu den meisten Instrumenten stand.

  3. Gewicht: Ein Radar benötigt einen leistungsstarken Sender (mehr als die Kommunikation zur Erde), der einen Teil Ihres Energie-, Gewichts- und Platzbudgets verbraucht.

Was ist erforderlich, um eine Radaroption hinzuzufügen: Sie benötigen zusätzlich zum Funksender (und dito für die Empfänger) einen Radarsender und eine Möglichkeit, sie wiederum mit der Schüssel zu verbinden. Mit moderner Elektronik können Sie möglicherweise einen Sender für beide Aufgaben betreiben.