Frage:
Wie sendet Voyager 1 Signale zur Erde?
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2013-08-04 08:58:04 UTC
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Ich habe kürzlich untersucht, dass die Voyager 1 zum 3. August 2013 eine Strecke von 125,01 AE zurückgelegt hat. Ich frage mich, wie sie mit der Erde kommunizieren kann. Wie lange dauert es, bis das Signal von der Bodenstation Voyager 1 erreicht?

Einer antworten:
#1
+38
TildalWave
2013-08-04 09:50:11 UTC
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Kommunikationssystem :

Das Funkkommunikationssystem von Voyager 1 wurde entwickelt, um während des extrem langen Flugs bis zu und über die Grenzen des Sonnensystems hinaus verwendet zu werden dieser Raumsonde. Das Kommunikationssystem umfasst eine Parabolantenne mit 3,7 m Durchmesser und hoher Verstärkung zum Senden und Empfangen von Funkwellen über die drei Deep Space Network-Stationen auf der Erde. Diese modulierten Wellen werden im S-Band (ungefähr 13 cm Wellenlänge) und im X-Band (ungefähr 3,6 cm Wellenlänge) platziert, die eine Bitrate von bis zu 115,2 Kilobit pro Sekunde lieferten, als sich Voyager 1 in der Entfernung von Jupiter von befand die Erde und viel weniger Kilobit pro Sekunde in größeren Entfernungen.

Quelle: Wikipedia auf Voyager 1 - Kommunikationssystem

The Voyager 1 Die Kommunikation wird auf der Erde vom Deep Space Network (DSN) empfangen:

Das Deep Space Network (DSN) der NASA arbeitet seit 1977 mit Voyager 1 und Voyager 2 zusammen und bietet tägliche Kommunikationsunterstützung für die zwei sehr weit entfernte Raumschiffe. Die ausgezeichnete Partnerschaft wird fortgesetzt, während das Zwillingsraumschiff Voyager die Regionen unseres Universums in der Nähe des Gebiets erforscht, in dem der Sonnenwind auf die interstellaren Winde trifft - Gebiete, die noch nie zuvor von von Menschen hergestellten Objekten erkundet wurden.

Aufgrund der enormen Entfernungen und Die resultierenden schwachen Signale vom Raumfahrzeug, den großen Antennen und den sehr empfindlichen Empfängern des DSN sind erforderlich, um die erforderlichen Kommunikationsfähigkeiten bereitzustellen. Der DSN ist das weltweit größte und empfindlichste Kommunikationsnetzwerk für Raumfahrzeuge. Es besteht aus drei Weltraum-Kommunikationskomplexen, die sich weltweit in einem Abstand von etwa 120 Längengraden befinden: in Goldstone, Kalifornien; in der Nähe von Madrid, Spanien; und in der Nähe von Canberra, Australien. Diese Platzierung ermöglicht eine kontinuierliche Kommunikation mit einem Raumschiff.

Quelle: JPL Voyager - Deep Space Network

Kommunikationsverzögerung :

Funkkommunikation wird mit Lichtgeschwindigkeit oder 299.792.458 m / s übertragen. Eine astronomische Einheit (AU) ist 149.597.871 km . Der angegebene 125.01 AU ist die Entfernung, die Voyager 1 während der Navigation durch unser Sonnensystem zurückgelegt hat, und nicht die Entfernung von der Erde an diesem Datum. Daher müssen wir zuerst eine genaue Entfernung von der Erde ermitteln und berechnen Sie die Zeit, die die Signale benötigen, um die Erde zu erreichen, nachdem wir diese Informationen gefunden haben.

JPL verfügt über eine praktische Webseite mit genauem aktuellen Abstand der Voyager von der Erde. Es liefert auch die Berechnung, wie lange es dauert, bis das Licht der Sonne es erreicht, aber genau das brauchen wir nicht (wir möchten, dass die Zeit die Erde mit Lichtgeschwindigkeit erreicht). Wir könnten eine Abkürzung in unseren Berechnungen machen, da die Sonne im Durchschnitt 1 AU von der Erde entfernt ist, aber dies würde zu einer gewissen Fehlerquote führen, da die Erde nicht unbedingt auf dem direkten Weg zwischen der Voyager liegt 1 und die Sonne (je nach Jahreszeit und Position der Erde in der Umlaufbahn um die Sonne könnte sie näher oder weiter entfernt sein).

Lassen Sie uns also unsere eigenen Berechnungen durchführen. Derzeit ist Voyager 1 124.56269764 AU oder 18.634.314.372,96 km von der Erde entfernt. Wenn Sie diese Zahlen und die Lichtgeschwindigkeit in unseren Taschenrechner eingeben (Entfernung geteilt durch Lichtgeschwindigkeit, nachdem wir die Einheiten von Kilometern in Meter umgerechnet haben), erhalten Sie die 62157.382 Sekunden oder 17 Stunden, 15 Minuten, 57 Sekunden und 382 Millisekunden, die jeden Tag zunehmen .

* "17 Std. 15 Min. 57 Sek. ..." * und täglich erhöht (na ja, ähm ...), wenn Sie die Millisekunde berücksichtigen ;-)
@CrazyBuddy - Ich habe meine Berechnungen mit _ "Derzeit ist Voyager 1 ..." _ begonnen, und der Rest gibt dann nur ein paar Ziffern in den Taschenrechner ein. Es liegt am Leser, wann er aufhören soll, die Genauigkeit zu schätzen. Für mich war es nur ein einfaches Kopieren / Einfügen. ;)
Die [Voyager Mission Homepage] der NASA (http://voyager.jpl.nasa.gov/) zeigt Echtzeitzähler für die Entfernung zur Sonne, die Entfernung zur Erde und die Kommunikationsverzögerung für beide Voyager.
Hallo, wäre es auch möglich, dass der Reisende so weit weg fährt, dass Signale ihn nicht erreichen können und wir den Kontakt verlieren. ?


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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