Kann Voyager 1 Signale von der Erde empfangen?

Es gibt Antworten darüber, dass Voyager 1 Nachrichten an die Erde sendet, aber kann die Erde immer noch Signale an Voyager 1 senden? Ich frage mich nur, ob das Signal der Sonne irgendwann das Signal von der Erde überwinden wird oder ob das Signal von der Erde zu gedämpft wird, als dass die Antenne von Voyager 1 es aufnehmen könnte.

Und wäre wahrscheinlich ein Duplikat gewesen, wenn es hier statt auf Physik gewesen wäre : Wie die Erde mit Voyager I kommuniziert?
@MichaelKjörling meinst du "...statt hier"? Es schaut nach hinten, da es hier zu sein scheint ! Der Teil über das Rauschen der Sonne ist neu und interessant, da ihr Winkelabstand für Voyager 1 weiter abnimmt.
Gute Frage! - Ich habe um ein Follow-up im Zusammenhang mit möglichen Sonnengeräuschen gebeten.
@uhoh Die Frage "Wie kommuniziert die Erde mit Voyager I?" befindet sich auf Physics SE, nicht auf Space Exploration SE. Es ist nicht möglich, Fragen zwischen verschiedenen Sites als Duplikate zu markieren. Wäre also entweder (a) diese Frage hier gepostet worden oder (b) Site-übergreifende Duplikate aufgetreten, wäre diese Frage wahrscheinlich als Duplikat qualifiziert worden.
@MichaelKjörling du hast Recht! - Ich habe nicht genau genug verfolgt.

Antworten (4)

Ja, die Erde kann Voyager 1 genauso einfach eine Nachricht senden, wie wir eine Nachricht empfangen können. Es gibt einige Unterschiede zwischen dem Uplink- und dem Downlink-Pfad.

  • Wir können das Funkgerät auf Voyager 1 nicht auf neuere Geräte aufrüsten (aber ein Upgrade auf die Erdstation ist ebenso vorteilhaft).
  • Die Verstärkung der Antennen auf dem Raumfahrzeug und auf der Erde sind konstant, und die Dämpfung des freien Raumpfads ist sowohl für die Aufwärtsstrecke als auch für die Abwärtsstrecke gleich. Dies bedeutet, dass für eine gegebene Sendeleistung (beide Richtungen) die empfangene Leistung gleich ist (aber nicht die Intensität der Welle, die in die Empfangsantenne eintritt. Siehe hier für Details ).
  • Die Leistung des Senders und Empfängers des Raumfahrzeugs kann geringfügig von der auf der Erde abweichen.
  • Das von der Erde und Voyager 1 gesehene Rauschen wird leicht unterschiedlich sein (Voyager ist auf die Sonne gerichtet, Schüsseln auf der Erde sind in den Weltraum gerichtet).

Puh! Nun, da dies alles gesagt ist, werden JA-Signale von der Erde mit zunehmender Entfernung stärker gedämpft. ABER, wir haben den Vorteil, dass wir (bis zu einem gewissen Grad) immer stärkere Verstärker verwenden können.

Wie MSalters betonte, wird der begrenzende Faktor wahrscheinlich ein Mangel an elektrischer Energie vom RTG sein, um das Raumfahrzeug genau auszurichten und / oder die LNA des Raumfahrzeugs mit Strom zu versorgen. Wir können die Bodenstationen hier noch eine ganze Weile weiter verbessern. Wir haben seit dem Start der Voyagers sogar bessere Fehlerkorrekturcodes entwickelt (Turbocodes vs. Reed-Solomon), sodass zukünftige Weltraummissionen noch weiter gehen können (alle anderen gleich).

BEARBEITEN: Aktualisiert, um mehrere Punkte zu verdeutlichen, die ich anfangs beschönigt hatte. Danke SF. EDIT 2: Tippfehler behoben. Danke JDługosz.

Der Satz "Kommunikationskanäle sind im physikalischen Sinn allgemein symmetrisch." ist eher irreführend. Auf der Erde haben wir wirklich empfindliche Empfangsantennen und wirklich starke Sendeantennen. Voyager kann sich keine riesige Antenne für den Empfang leisten, aber es bekommt immer noch ein Signal, das stark genug ist, um es mit dem zu lesen, was es hat. Es kann sich auch nicht leisten, viel Energie in das Senden zu pumpen – aber das winzige Signal, das die Erde erreicht, kann immer noch von den riesigen Antennen auf der Erde dekodiert werden. Es ist also wirklich ziemlich asymmetrisch in Bezug auf die Leistung, wobei der Downlink viel schwächer ist als der Uplink.
Komischerweise hindert im Prinzip nichts Voyager daran, bessere Fehlerkorrekturcodes zu verwenden. Wir können neue Software auf die Computer laden.
"the it's Transmitter" ist das ein Tippfehler oder bedeutet "IT'S" hier etwas anderes als "it's"?
@Joshua Sie könnten vielleicht (ich weiß nicht, ob die Signalcodierung von einem umprogrammierbaren Computer durchgeführt wird), aber selbst wenn es möglich ist, würden Sie derjenige sein, der sich abmeldet, das Risiko einzugehen, einen Bordcomputer zu mauern? (Ja, alles, was die Voyager jetzt tun, ist ein Bonus, aber das bedeutet nicht, dass Sie es sich leisten können, rücksichtslos zu sein.) Denken Sie auch daran, dass die Computer auf den Voyager-Sonden sehr primitiv und nach modernen Maßstäben leistungsschwach sind, wenn man bedenkt, dass sie >40 Jahre alt sind; Es gibt sehr reale, harte Grenzen dessen, was diese Computer angesichts der entsprechenden Verarbeitungszeit und des Leistungsbudgets leisten können.
@MichaelKjörling: Warum glaubst du, hat jede Voyager-Sonde zwei von jedem Computer? (Es braucht 3 verschiedene Computer, um seine Arbeit zu erledigen ...)
@Joshua Wo habe ich gesagt, dass ich denke, dass "jede Voyager-Sonde zwei von jedem Computer hat"? Eine schnelle Lektüre von Wikipedia zeigt, dass die Voyager-Sonden mehrere unterschiedliche Bordcomputer haben, die unterschiedlichen Zwecken dienen. Ich konnte nicht schnell etwas finden, das anzeigt, ob die Datencodierung für die Übertragung von einem von ihnen durchgeführt wird oder nicht, aber das wäre erforderlich, damit es auch nur annähernd möglich wäre, die Sonde zu aktualisieren, um eine fortschrittlichere Datencodierung für Übertragungen zu verwenden. Wenn das so ist und der Software-Upload aus irgendeinem Grund fehlschlägt, ist das ein sehr schlechter Tag für jemanden auf der Erde.
Ich habe ein Buch in meinem Bücherregal, das sie als drei Paare für Redundanz beschreibt; und sie trennten die Redundanz für die Neptun-Begegnung, damit sie einen von ihnen für die Datenkomprimierung verwenden konnten.
Wie geht es deinem Sparflamme in diesen Tagen :) ?

Ja. Die Onboard-Sequenz auf beiden Voyagern wird etwa alle anderthalb Monate aktualisiert. Darüber hinaus gibt es alle paar Tage einen DSN-Pass, in dem ein Ranging den Empfang und die Umkehrung eines Pseudo-Noise-Signals erfordert, und in jedem Pass gibt es einfache Befehle, wie das Zurücksetzen des Uplink-Loss-Timers.

Die Energie der Voyagers wird schon bald zur Neige gehen, bevor wir nicht mehr mit ihnen kommunizieren können. Ohne Strom könnten wir noch ein Jahrhundert oder länger mit ihnen kommunizieren (sogar ohne Erdantennen-Upgrades in dieser Zeit, was es noch länger machen könnte). Das Geld wird wahrscheinlich vor der Macht zur Kommunikation ausgehen, sobald wir wegen unzureichender Macht keine wissenschaftlichen Instrumente mehr bedienen können. Dies wird auf etwa 2025 geschätzt.

Ja, aber es ist nicht sicher, wie lange das dauern wird. Das Problem ist, dass die Voyager ihren Empfänger auf die Erde ausrichten muss und dabei ihre Fähigkeit dazu verliert.

Ich habe mich darüber gewundert, also habe ich berechnet, wie breit der Strahl von der Hauptantenne der Voyager ist. Basierend auf einem Abstrahlwinkel von 0,32 ° erhalte ich einen Radius von ~ 0,7 AE, wenn die Voyager 120 AE entfernt ist. Bei diesem Winkel beträgt die empfangene Leistung die Hälfte der maximalen Leistung. Basierend auf Marks Kommentar könnten wir wahrscheinlich davonkommen, die Voyager auf die Sonne zu richten und das Raumschiff zu drehen. Dann wären wir in der Lage, nach dem Treibstoffverbrauch weiter zu empfangen.

Auch wenn wir kein konstantes Signal haben, können wir leicht planen, wann wir die besten Gelegenheiten für ein Signal haben und vielleicht zu bestimmten Jahreszeiten eine bessere Qualität erhalten. Wenn es als wertvoll genug erachtet wird, könnten wir die Lebensader-Methode implementieren – eine weitere Sonde als Signalrelais zusammen mit der neuesten Version der Technologie an senden, und dann können wir solche Missionen fortsetzen und aufrüsten, während wir uns nach außen bewegen. Es könnte vielleicht einer etwas anderen Flugbahn folgen und sich auf einem parallelen (aber gekrümmten) Weg bewegen und trotzdem in Kontakt mit der Voyager 1 bleiben und für den Rest seiner Diensttage einen besseren Empfang haben.

Angesichts der mathematischen Genies, die wir in diesem Forum haben, wäre es denkbar, einfach eine kurze Tabelle mit Daten/Zeiten/Winkeln für den besten Signalempfang hochzuladen und sie im Laufe der Zeit zu aktualisieren, wenn die Daten ablaufen.

Ich denke, dies könnte besser als Antwort formuliert werden – „nicht unbedingt, aber ja, trotzdem, und hier ist der Grund“ – als die Diskussion, die es derzeit zu sein scheint.
"Eine kurze Tabelle mit Daten / Zeiten / Winkeln für den besten Signalempfang, die im Laufe der Zeit aktualisiert wird, wenn die Daten ablaufen" würde keine Antwort auf diese Frage geben, und dies tut dies (wie von Nathan Tuggy hervorgehoben) auch nicht wirklich so wie es ist jetzt geschrieben (aber es könnte wahrscheinlich umgeschrieben werden, um antwortähnlicher zu sein). Bitte nehmen Sie an der Site- Tour teil und überprüfen Sie Wie schreibe ich eine gute Antwort? in der Hilfe unserer Website , um mehr zu erfahren.
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