Khoảng cách truyền tối đa của tín hiệu vô tuyến trong không gian bên ngoài vẫn có thể hiểu được là gì?

Tôi sẽ đặt câu hỏi này dưới dạng một vấn đề vật lý: Máy phát tại điểm A gửi tín hiệu đến máy thu tại điểm B. Khoảng cách dài nhất trong các năm ánh sáng từ điểm A đến B mà máy thu vẫn có thể hiểu được tín hiệu?

Được:

Loại tín hiệu: sóng điện từ.
Tần số tín hiệu: tần số mà tín hiệu mất dần ít nhất - có thể là radio.
Mẫu tín hiệu:
- Biến thể 1: chùm có nồng độ cao nhất có thể.
- Biến thể 2: hình cầu đầy đủ.
Công suất máy phát: sức mạnh của máy phát mạnh nhất được biết là được chế tạo trên Trái đất.
Máy thu: độ nhạy của máy thu nhạy nhất được biết là được chế tạo trên Trái đất.
Môi trường truyền: không gian liên sao.
Hiểu về tín hiệu:
- Biến thể A: Có thể phát hiện ra rằng tín hiệu không phải là nhiễu.
- Biến thể B: Có thể giải mã thông tin trong tín hiệu.

radio-astronomy

— Kestas
nguồn

Phụ thuộc rất nhiều vào những gì tín hiệu là. Một số tín hiệu khá giống như tiếng ồn của họ. Bạn nên làm rõ một chút. Tín hiệu dễ hiểu nhất chỉ là một chuỗi các xung, định kỳ và nó không thể mang thông tin.

— Envite

Một chuỗi các xung vẫn chứa thông tin, mặc dù.

— Astromax

vật lý.stackexchange.com / a / 87997/30000 - kiểm tra câu hỏi liên quan này. Vì các máy phát vô tuyến chỉ là một nguồn ánh sáng khác nhau khi thiên văn học quan tâm, chúng ta sẽ cần các máy phát có khả năng tương đương năng lượng với các ngôi sao để chúng có thể nhìn thấy được trên khoảng cách giữa các sao (chúng ta có thể thu được một số năng lượng tín hiệu thông qua việc lấy nét, nhưng thậm chí lấy nét tốt nhất vẫn sẽ yêu cầu 1 triệu sản lượng điện "Sao Mộc nóng", khá lớn).

— Oakad

Liên quan: Ngân sách liên kết là gì và làm cách nào để tạo một ngân sách? trên Đài phát thanh không chuyên (nếu bạn biết độ nhạy, tần số và khoảng cách của máy thu, bạn có thể tìm ra công suất bức xạ hiệu quả cần thiết; sau đó chỉ cần thêm mức tăng ăng-ten để nếm thử) và phần cuối cùng trong câu trả lời của tôi về tàu vũ trụ xa nhất là gì từ trái đất? trên Thám hiểm không gian, điều tương tự xảy ra để đối phó với việc nói chuyện với Voyager 1 qua Mạng không gian sâu. Con số quan trọng trong tính toán tổn thất không gian tự do là khoảng cách tính theo bước sóng.

— một CVn

Với câu hỏi này, tôi quan tâm đến loại máy phát và máy thu nào chúng ta sẽ cần liên lạc với thuộc địa của người hoặc người ngoài hành tinh nói hành tinh của ngôi sao gần nhất (ví dụ Alpha Centauri).

— Kestas

Câu trả lời:

Không thể nói chính xác, vì con người chúng ta hầu như không du hành lên mặt trăng và gửi tàu thăm dò không gian để khám phá các hành tinh khác trong hệ mặt trời của chúng ta. Vì vậy, về mặt lý thuyết bất cứ điều gì có thể có thể. Tôi đang cố gắng để có một chút thực tế ở đây. Vật thể duy nhất do con người tạo ra đã đi rất xa là Voyager 1 , ở khoảng cách 18,7 tỷ km (125,3 AU) từ mặt trời. Mặc dù ra mắt vào năm 1977, nó là máy phát và thu trực tiếp duy nhất cho đến nay.

Các hệ thống thông tin vô tuyến của Voyager 1 được thiết kế để được sử dụng lên đến và vượt ra ngoài giới hạn của Hệ Mặt Trời. Hệ thống thông tin liên lạc bao gồm ăng-ten thu được cao parabol đường kính 3 * .7 mét (12 ft) để gửi và nhận sóng vô tuyến thông qua ba trạm Deep Space Network trên Trái đất. Voyager 1 thường truyền dữ liệu đến Trái đất qua Kênh Mạng không gian sâu 18, sử dụng tần số 2296.481481 MHz hoặc 8420.432097 MHz, trong khi tín hiệu từ Trái đất đến Voyager được phát ở 2114,676697 MHz. Kể từ năm 2013, tín hiệu từ Voyager 1 mất hơn 17 giờ để đến Trái đất.

Tôi đồng ý rằng có những máy phát mạnh mẽ trên thế giới hơn những gì hiện diện trong Voyager 1, nhưng, hầu hết trong số chúng vẫn chưa được kiểm chứng . Vì vậy, chúng ta có thể chính xác với các phép đo.

— Mahe
nguồn

Điều này cảm thấy hơi trống rỗng và không thỏa mãn. Toàn bộ lĩnh vực Thiên văn học là về đo lường và lý thuyết hóa về những nơi chúng ta chưa từng đến. Chắc chắn chúng ta biết một số điều về vật lý của tín hiệu vô tuyến trong chân không và có thể phỏng đoán những ảnh hưởng của không gian giữa các vì sao đối với sự suy giảm tín hiệu. Có thể tác giả đã không cung cấp đủ thông tin để xác định vấn đề, nhưng nói rằng "không biết vì chúng tôi chưa từng đến đó" chỉ cảm thấy thiếu một chút. Không xúc phạm; Tôi chỉ không nghĩ rằng tiền đề mở của bạn là chính xác.

— Robert Cartaino

Lý do là có quá nhiều biến số! Bất kỳ tín hiệu nào đi qua mặt trời hoặc pulsar đều có thể bị xóa sạch hoàn toàn bởi tiếng ồn điện từ mạnh mà chúng tạo ra. Một vấn đề khác là sự phân rã tín hiệu vô tuyến ngay cả khi không bị nhiễu không phải là điều đơn giản để tính toán, nó thực sự đòi hỏi phải thử nghiệm trong môi trường mà tín hiệu sẽ gặp phải.

Dù sao, nó thực sự là vô ích vì sóng radio hoàn toàn vô dụng đối với liên lạc giữa các vì sao. Họ đang di chuyển quá chậm cho bất kỳ việc sử dụng có ý nghĩa. Ngay cả hệ mặt trời gần nhất cũng sẽ mất 4 năm để gửi tín hiệu và 4 năm nữa để nhận được hồi âm.

— Robbyg
nguồn

Nếu sóng radio quá chậm, bạn có lựa chọn nào tốt hơn không?

— jmh