שְׁאֵלָה:
מדוע לא לשלוח את וויאג'ר 3 ו -4 בעקבות השבילים שעברו וויאג'ר 1 ו -2 כדי להעביר מחדש אותות מאוחר יותר כשהם עפים מכדור הארץ?
Xinus
2019-04-20 09:22:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

חלליות וויאג'ר 1 ו- וויאג'ר 2 נמצאות בדרכן אל מחוץ למערכת השמש. הם אספו כל כך הרבה נתונים חשובים שעזרו לנו להבין את מערכת השמש שלנו. כאשר חלליות אלה עוברות ממערכת השמש הן עדיין מעבירות את המידע במהירות איטית הרבה יותר בגלל מרחק עצום. גם בגלל מגבלות מקורות כוח המפחיתות את עוצמת האות כאשר הם יכולים להעביר את האות חזרה לארץ. לא יעבור זמן רב כאשר האותות שנשלחו על ידי חלליות אלה יהיו קטנים מספיק כדי שיהיה קשה להבדיל בין רעש.

מדוע לא לשלוח חלליות מעקב לשני אלה לא רק כדי לשמש כמתווך בין אותם ואדמה, אלא גם לעבור למרחבים החיצוניים של מערכת השמש כדי להשיג יותר נתונים.

קשור אך לא כפול: [לווינים סביב כוכבי הלכת החיצוניים שפועלים כמו מגבר לאותות ממסע כמו אובייקטים] (https://space.stackexchange.com/q/32771/12102) הסיבה שזה לא כפיל היא שיש לשאלה זו היבטים במסלול מסלולי הליוצנטרי.
שקול את מכניקת מסלול. הגששים של וויאג'ר משדרים אות צר לכיוון כדור הארץ. כדי ליירט את האות, החללית הבאה צריכה להיות בדרך של האות. אם החללית הבאה לא מוציאה (כמויות גדולות של) אנרגיה היא לא יכולה ללכת בדרך ישרה.
ארבע תשובות:
#1
+24
uhoh
2019-04-20 10:07:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

זו שאלה נהדרת!

מסלול

כדי להפיק מהם עוד כמה עשורים, אתה יכול להפעיל את Voyagers 3 ו- 4 מתישהו ולהסתדר עם זבוב יופיטר שמגביר את המקסימום מכיוון שלא היית ' לא למקד את שבתאי גם כן. אם היית צריך לחכות שיופיטר ושבתאי יעמדו שוב במסלולי הזוגיות המקוריים, זה יחכה זמן רב מדי.

עם זאת, ללא שבתאי, בסופו של דבר אתה תישאר מאחור, אז זה הוא אמצעי עצירה.

אני ממליץ לך לשאול שאלה חדשה אם תרצה תכנון מפורט לחלליות שיכול לרדוף אחרי ה- Voyagers למטרות ממסר תקשורת. יש שם הרבה שיקולים והשאלה תצטרך להיות מוגדרת באופן ספציפי יותר.

velocity of Voyager 2 vs Solar Escape Velocity

מקור

קישור תקציב

בוא נסתכל על תקציב הקישור.

על מנת שיהיה לך קישור תקשורת שימושי, עליך לקבל אות זהה לפחות באותו עוצמה כמו הרעש התרמי המקומי של המקלט שלך.

אתה מחשב את היחס בין את הכוח המתקבל לכוח המועבר בדציבלים על ידי הוספת הרווח של האנטנות המשדרות והקולטות יחד, ואז הפחתת אובדן הנתיב. תוכלו לקרוא עוד על כך בתשובה זו לשאלה כיצד לחשב את קצב הנתונים של וויאג'ר 1?

על מנת לקבל רוחב פס מספיק עבור 160 סיביות לשנייה בין וויאג'ר 1 לכדור הארץ, אתה צריך צלחת 3.66 מטר בוויאג'ר (48 dBi) וצלחת 70 מטר על כדור הארץ (~ 73 dBi). גם אז אתה מקבל כ -150 dBm (-180 dBW) אות ( $ 1 \ פעמים 10 ^ {- 18} $ וואט) ואתה זקוק לחזית מקלט מקורר הליום. -סוף להרים את זה מרעש.

אתה יכול לקרוא הרבה יותר על תקשורת וויאג'ר עם כדור הארץ בסדרת סיכום העיצוב והביצועים של DESCANSO מאמר 4; Voyager Telecommunications

ראה גם מדוע DSN לפעמים משתמשת בשתי מנות במקביל לקבלת Voyager-1?


אם תרצה להכפיל את הטווח של וויאג'ר 1 ו -2 עם וויאג'ר 3 ו -4, השניים האחרים יצטרכו כלים של 70 מטר ששמרו על דיוק משטח תת-מילימטר. טכנולוגיה זו בהחלט אפשרית אך היא אינה קיימת והיה צריך לפתח אותה.

על פי תשובות (ים) ל- מהי האנטנה הגדולה ביותר של צלחת האזור שנשלחה מעבר למערכת כדור הארץ-ירח? / a> התשובה היא 4.6 מטרים בלבד ( Galileo). עבור אנטנות הפרוסות בחלל הירח, ראה תשובות ל מהי האנטנה הגדולה ביותר שנפרסה בחלל? מראה כמה דברים גדולים יותר, אך אלה לא יתאימו.

דברים מסוג זה פשוט לא נעשה, וכנראה שזה לא יהיה, מכיוון שתקשורת אופטית היא בהחלט הדרך בעתיד הקרוב. היו לנו כבר הפגנות מכדור הארץ לירח, ואין מחסומים ידועים להרחבת התקשורת האופטית לחלל העמוק. מכיוון שאורך הגל של האור (בערך 1 מיקרון) קטן כל כך מאורכי הגל המשמשים בחלל העמוק (סנטימטרים, אולי מילימטרים בעתיד), ה"צלחת "מתכווצת ממפלצת ענק של פלדה למראה של טלסקופ אופטי בעשרות סנטימטרים. בקוטר. ניתן לנהל את זה יפה למדי בחלל חלל עמוק.

לדוגמאות לטלסקופים אופטיים בגודל דומה שכבר היו בחלל העמוק, ראה תשובות ל מהו טלסקופ הצמצם הגדול ביותר שנשלח מעבר למערכת כדור הארץ-ירח?.

ברגע שתקשורת אופטית בחלל העמוק פעילה, בהחלט כדאי לשקול משהו כמו תחנות ממסר אופטיות.


לא משהו שתרצה להכניס למרחב העמוק!

הנה איך נראית "מפלצת פלדה". זו המנה של 70 מטר במתקן גולדסטון של רשת החלל העמוק, יש גם אחת באוסטרליה ואחת בספרד. הקווים האדומים מסמנים מדרגות ושבילים, לצורך קנה מידה.

אחד בחלל יהיה כמובן קל יותר, אך שמירה על נוקשות מספיק כדי לייצר דמות פני שטח מדויקת עשויה עדיין להפוך אותו לכבד מדי לשגר לחלל העמוק.

Goldstone 70 meter dish

לעיל: אשראי תמונות JPMajor, creative commons CC BY-NC-SA 2.0.

Goldstone 70 meter dish closeup

לעיל: מאת commons.wikimedia.org.

תודו בזה: הדאגה האמיתית היא לתת לחיישנים זרים אלים מערכות נוספות לעבוד איתם.
אה, בדיוק עמדתי להעיר הערה הקשורה ל- Vger בעצמי ...
@Cyclic3 תודה על העריכות!
אני אוהב איך המכונות הסופר אינטליגנטיות שגילו את וויאג'ר 6 יכולות לבנות חללית ענקית שתעביר את הגלקסיה חזרה למקורה, אך לא הצליחה לנגב מעט קורוזיה על לוחית השם!
"" הצלחת "מתכווצת ממפלצת ענק מפלדה למראה של טלסקופ אופטי בקוטר בעשרות סנטימטרים." כדי לשמור על אותו רווח אנטנה, כן. אך האם [FSPL] (https://en.wikipedia.org/wiki/Free-space_path_loss) אינו עולה באותה גורם?
@PhilFrost בואו עכשיו, קוטר 70 עד 35 ס"מ הוא גורם של 200 קטן יותר, אך אורך הגל השתנה מ -4 ס"מ ל -0.8 מיקרון, גורם של 50,000! הרווח הוא דרך הגג לחללית, והטלסקופ ב- LEO יכול להיות בקוטר של פי 10 נוספים. לצורך ניתוח מלא, כולל אופן ביצוע ניתוח הרעש עבור קישור אופטי בו תוכלו לבצע ספירת פוטונים, נצטרך הודעת שאלה חדשה.
https://space.stackexchange.com/questions/35698/why-is-optical-communication-better
@uhoh אין בעיה! נראה כי אין לי סוגר תואם. אין לי את היכולת לתקן שגיאות של תווים בודדים, אז אכפת לך להסיר אותה?
@Cyclic3 נעשה! תודה
#2
+20
GdD
2019-04-20 22:07:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

יש לך כמה בעיות לעשות את זה שיחידת @uhoh כבר פירטה. גם אם היית יכול להתגבר על אלה שיש לך בעיה גדולה יותר, כלומר, הגששים של וויאג'ר יצטרכו לסגור את מכשירי המדע שלהם בגלל אילוצי כוח לפני שגשוש שהושק כעת יוכל להגיע למצב טוב. ישנם שני מכשירים הפועלים על שני הוויאג'רים, ובעוד כמה שנים יהיה צורך לכבות 1 בכל אחד מכיוון ש- RTGs מאבדים 4 וואט חשמל בשנה. עד שנת 2030 סביר להניח שלא יהיו מכשירים שפועלים כלל, אם יתמזל מזלנו יהיו לנו נתונים הנדסיים ומספיק איתות לקביעת כיוון המהירות והמהירות. בדיקת ממסר לא תוסיף לכך ערך רב.

במקום לבזבז כמויות אדירות של כסף בשליחת חלליות לחלל הבין כוכבי כדי להעביר את השידורים מחלליות גוסס הנושאות ניסויים בני 40 שנה, זה הרבה יותר הגיוני להוציא סכומי כסף עצומים כדי לשלוח חלליות עם ניסויים חדשים לגמרי שתוכננו. עבור הסביבה ההיא.

#3
+1
helloworld
2019-04-21 16:52:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ל- Voyager 1 אין מספיק כוח להעברת אותות מהנדסים בנאס"א השביתו חלק ממרכיביו כדי לחסוך בכוח, אם Voyager 1 לא יכול להעביר אותות זה לא יועיל לשדר מחדש זה לא אותות קיימים. .

#4
-1
LazyReader
2020-05-23 07:13:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Voyager 1/2 הושק על ידי נאס"א ברגע בדיוק הנכון. נדיר ביותר; יישור פלנטרי בערך שאיפשר לחולש לבקר בכוכבי הלכת החיצוניים. נכון לעכשיו כוכבי הלכת עברו מאז .. enter image description here

אבל השקנו את אופק חדש לפלוטו ללא יישור פלנטרי זה, כך שנוכל לשגר את החללית מבלי לנצל את כוח המשיכה של אותם כוכבי הלכת.
וויאג'ר השתמש בכוח הכבידה כדי להקיף את ארבעת כוכבי הלכת החיצוניים ולעזוב אותם, היישור היה יתרון לחלליות לחקור .......... אופק חדש היה קל יותר מ- Voyager בכ -800 קילו, כדי שיהיה קל ככל האפשר היה לו האינרציה להגיע לפלוטו והלאה. לויאג'ר היו ארבע הכנסות, ל- New Horizons לא.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 4.0 עליו הוא מופץ.
Loading...