Wie lange könnten wir mit Voyager 1/2 kommunizieren, wenn die Stromversorgung kein Problem wäre

Wir werden den Kontakt zu Voyager 1 und 2 in einigen Jahren aufgrund der abnehmenden Ausgangsleistung ihrer RTGs verlieren. Aber wenn ich einen Zauberstab schwingen könnte, damit die RTGs ihr aktuelles Leistungsniveau auf unbestimmte Zeit beibehalten (aber nichts anderes ändern), wie lange könnten wir dann noch kommunizieren und wissenschaftliche Daten von dem Raumschiff erhalten?

Gute Frage. Seit dem Start der Voyager vor Jahrzehnten haben wir erhebliche Verbesserungen auf der Erdseite der Kommunikationsverbindung vorgenommen. Setzt Ihre Frage voraus, dass wir solche Verbesserungen fortsetzen können?
Ja, im Rahmen des Zumutbaren - ich stimme zu, dass es Verbesserungen geben wird, aber keine "Wundermittel" sind erlaubt.
Das Plutonium-238 in den RTGs hat eine Halbwertszeit von 87,7 Jahren. Sie arbeiten derzeit mit ~72 % der vollen Leistung. Ich vermute, dass es die kommunizierbare Lebensdauer der Voyager nur ein wenig verlängern wird, wenn man sie auf voller Leistung hält.
Sie waren 1998 auf 72% Leistung gesunken ( nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1977-076A ), der Leistungspegel hängt auch von der Verschlechterung des Thermoelements ab, sodass er schneller abfällt als der Pu-Zerfall.
Wollte darauf hinweisen, dass eine der Antworten auf space.stackexchange.com/questions/36006/… auch für meine Frage gilt

Antworten (1)

Die Descanso-Serie enthält die meisten Informationen, die wir benötigen, insbesondere Band 4 . Auf Seite 44 finden wir dieses Diagramm, das Leistungsvorhersagen mit einer der DSN 70-m-Antennen zeigt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die zahnförmigen Linien zeigen das Leistungs-/Rauschverhältnis in dB für jedes Jahr. Die horizontalen Linien sind das minimale P/N-Verhältnis (Schwellenwert), das für eine Kommunikation mit einer bestimmten Geschwindigkeit erforderlich ist. Im Jahr 2020 gibt es immer noch genug P/N, um mit 600 Bit/s zu kommunizieren.

Wenn das P/N unter den Schwellenwert fällt, können sie auf niedrigere Geschwindigkeiten umschalten (in diesem Diagramm nicht gezeigt). Voyager kann Geschwindigkeiten bis zu etwa 40 Bit/s verarbeiten. Leider sind die Schwellenwerte für diese niedrigeren Geschwindigkeiten nicht angegeben. Sie können wahrscheinlich aus den Daten im PDF berechnet werden, aber ich habe jetzt keine Zeit dafür.

Das DSN kann als Array konfiguriert werden, das eine 70-m-Schüssel mit einer oder mehreren 36-m-Schüsseln kombiniert. Sogar ein Radioteleskop wie das VLA kann verwendet werden, was zu einer zusätzlichen Signalstärke von 5,6 dB führt.

Ab 2007 stehen den Voyagers rund 280 W zur Verfügung . Die Leistungspegel sinken um etwa 4 W/Jahr . Der Sender benötigt ~72 W bei voller Leistung, sodass die verfügbare Leistung ausreicht, um den Sender vorerst mit voller Leistung zu betreiben.

Ich bin gerade in einer Bibliothek, also kann ich nicht sagen, ob dies Paywall ist oder nicht, aber Sie finden es vielleicht interessant. Es stammt aus JAMES WALT INTERNATIONAL GOLD MEDAL LECTURE 1980, THE VOYAGER SPACECRAFT, RAYMOND L. HEACOCK, Voyager Project Manager, The Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, USA journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1243/PIME_PROC_1980_194_026_02
@uhoh der Artikel scheint von zu Hause aus Paywall zu sein.
@Uwe Ratten, okay danke! Ich sehe was ich tun kann...
Wie lange könnten wir mit Voyager 1/2 kommunizieren, wenn die Stromversorgung kein Problem wäre
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