Wie viel Verlustleistung erleidet der LLCD während des Transports?

Space.com schreibt, um zu sagen (frei formuliertes verbessertes Zitat):

Das Weltraumterminal LLCD (Lunar Laser Communication Demonstration) soll Daten vom Mond sechsmal schneller senden als die besten heute verfügbaren fortschrittlichen Funkkommunikationssysteme. Das System besteht aus einer Laserhalterung auf dem Raumschiff LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), die einen 0,5-Watt-Laser durch ein 10-Zentimeter-Teleskop abfeuert ... Die primäre Bodenstation, genannt Lunar Lasercom Ground Terminal, befindet sich in White Sands, New Mexico, in der Nähe von Las Cruces und verfügt über einen Satz von vier 40-Zentimeter-Teleskopen , um das Signal zu empfangen.

Wikipedia gibt an, dass eine Dämpfung von 4 db/km in Glasfasern vor Jahrzehnten erreicht wurde. Im freien Raum wäre die Dämpfung höher; was mich zu meinen fragen bringt:

  • Wie viel Energie verliert die LLCD auf dem Weg von der Mondumlaufbahn zur Bodenstation?
  • Könnte das Gas im Lasermodul im Weltraum gefrieren?
Warum sollte der Verlust im freien Raum höher sein als bei Glasfasern?

Antworten (1)

Ziehen Sie einige Informationen aus dem Fact Sheet und dieser Website . Die Formel aus Wikipedia lautet

θ λ π w 0 ( θ   ich n   r a d ich a n s ) .

Ich gehe davon aus W 0 ist die vorgesehene Öffnungsweite. Das ergibt eine Strahlbreite von etwa 3,5 uRad, wenn man eine Wellenlänge von 1,1 um annimmt

Okay, bei diesem Wert in Erdentfernung ergibt sich eine Punktgröße von etwa 2,5 km oder eine Fläche von 4.900.000 m^2. Die Gesamtöffnung auf der Erde beträgt etwa 0,5 m^2. Die Differenz zwischen ihnen ergibt eine maximale Wegdämpfung von 70 dB. Es wird auch einen gewissen atmosphärischen Pfadverlust geben, und zweifellos ist das System nicht ganz so ideal, aber ich würde erwarten, dass der gesamte Pfadverlust bei etwa 70-80 dB liegt.