Técnicas de comunicación de datos digitales
Requisitos de finalización
5. Análisis Voyager 1
¿Cómo es posible recibir información desde la sonda Voyager 1?
Haga clic en el enlace https://space.stackexchange.com/questions/24338/how-to-calculate-data-rate-of-voyager-1 para abrir el recurso original.
Para captar la señal enviada por las sondas se dispusieron antenas receptoras en California, España y Australia, separadas 120 ° de longitud. De esta manera, es posible "escuchar" las 24 h del día.
Podemos estimar la potencia recibida en la tierra con la siguiente ecuación:
: potencia recibida en la tierra
: potencia transmitida por Voyager = 13,4 dBW
: ganancia de la antena de Voyager = (X-band, 8,4 GHz) 48 dBi (relativa a la emisión isotrópica)
: pérdida de potencia en el espacio = 317 dB
: ganancia de la antena terrestre (comparada con emisión isotrópica) = 73 dB (relativa a la emisión isotrópica)
Nos queda
Para determinar viabilidad de una comunicación debemos conocer la relación señal ruido. Para ello falta incluir los efectos del ruido térmico. Según vimos, para una temperatura de 20 ° C (293 K) = -178 dBW
lo que nos da una relación
SNR = -182,6 dBW - (-178 dBW) = -8,6 dBW
Evidentemente en estas condiciones no es factible una comunicación.
La solución consiste en enfriar el receptor hasta los 20 K, con lo cual obtenemos una potencia de ruido de solo -185,6 dBW y con ello la SNR = 3 dBW que permite una velocidad de transmisión, garantizada las 24 h del día, de 160 bps.
Esta velocidad de transmisión tan baja explica porque ya no se envían fotos, solo telemetría.
Otros datos
- En 2020 la señal de la Voyager 1 tarda 19 horas y 35 minutos en llegar a la tierra. (analizar control de flujo)
- En teoría los sistemas terrestres son capaces de seguir detectando las señales de Voyager por 100 años más.
- Pero, se estima que, a partir del 2025 la unidad de potencia de la Voyager 1 ya no tendrá suficiente potencia para transmitir.