Wie lange und wie weit kann ein Funksignal im Weltall empfangen werden?
Wenn es mehrere Minuten dauert, um ein Funksignal an einen Empfänger auf dem Mars zu senden, wie lange kann ein Funksignal denn überhaupt im All unterwegs sein bzw. "überleben"? Theoretisch müsste dann eine Radiosendung oder TV-Übertragung von 1948 in sehr weiter Entfernung im All noch als aktuelles Signal empfangen werden können? Man rechne sich die Entfernung aus... Faszinierend dazu finde ich immer wieder die Sonde Voyager aus den 1970ern. Technisch ist mir das bis heute völlig unklar.
5 Antworten
Ich bin kein Physiker, aber ich schätze das hängt stark von der Stärke des Absenders ab.
Ich bezweifle das UKW oder TV im All von 1940 noch rumgeistern weil die Sender wohl nicht stark genug sind.
Aber rein prinzipiell finde ich die Theorie interessant.
"Mondübertragung" - meinst du die wehende US Flagge auf Mond?! :D
Dazu kann ich eigentlich nur den scienceblog empfehlen :)
Die für die Nachrichtenübertragung erreichbare Entfernung ist allein eine Frage von Senderenergie und Empfängerempfindlichkeit. Wo da die aktuell größte realisierte technische Entfernung liegt, wissen hier vielleicht Andere.
Rein theoretisch breitet sich ein Funksignal unendlich weit aus, zumindest bis es irgendwo absorbiert wird. Also kann es rein theoretisch auch unendlich weit empfangen werden. ABER: Wenn man was empfangen will braucht man natürlich einen Empfäger. Und der ist nie unendlich empfindlich, dh er benötigt eine bestimmte Signalstärke um die Information auswerten zu können. Eins der krassesten Beispiele die mir bekannt sind: Eine der Voyagersonden funkt noch empfangbare Daten. Sie befindet sich am Rande des Sonnensystems und ihre Signale sind mehrere Tage unterwegs.
Mitunter frage ich mich, wie man das vor 40 Jahren bei den Voyager-Sonden geschafft hat und diese theoretisch auch noch bis 2025 senden werden, da erst dann die Batterien aufgeben - also nach etwa 50 Jahren, wenn überhaupt. Kann unsere angeblich so moderne Technik das 2016 auch noch leisten?
Die haben Radionuklidgeneratoren, dh sie erzeugen ihre elenkrische Energie durch radioaktiven Zerfall. Das geht zimlich lange und ist selbstverständlich auch heute noch machbar.
Radionuklidgeneratoren - das wird dann wohl der Grund sein, warum mit Philae auf Tschuri so viel schief gegangen ist. Bei dieser Sonde wurde aus politischen Gründen auf ganz normale Akkus gesetzt....
Es kommt immer drauf an was man machen will. Einfache Akkus oder Primärbatterien sind natürlich schnell leer. Ist man in genügender Nähe zur Sonne kann man natürlich Solarzellen benutzen. Das schied ja bei den Voyagern von vornherein aus da sie ja in extremer Entfernung zur Sonne noch laufen sollten. Und die Akku bzw Batterietechnik war in den 70ern ja nicht wirklich weit.
Die wirkliche Nähe zur Sonne war aber bei Philae bei Landung auf Tschuri auch nicht gegeben. Es veränderte sich ein Faktor (Ausrichtung der Solarzellen) durch falsche Landung auf 3 Beinen (jede NASA-Mission vor 40 Jahren hatte noch 5 Beine...) und nichts funktionierte mehr. Wie dem auch sei, vor 40 Jahren hat man eben "mehr auf die Beine gestellt" als heute, da die Technik noch auf Zuverlässigkeit und Langlebigkeit konstruiert und nukleare Energiequellen selbstverständlich waren. Wen stört es auch im All?
Was heißt mehr auf die Beine gestellt als heute, das will ich jetzt nicht so stehen lassen wollen. Die Technik entwickelt sich halt weiter, man experimentiert und dabei geht auch mal was schief. Die Technik der 70er war halt gegen Umwelteinflüsse wesentlich robuster aber dafür auch nicht annähernd so leistungsfähig. Die komplette Rechenelektronik der ersten Mondmission, die damals ein ganzes Zimmer füllte schafft heute ein Mikroprozessor in Stecknadelkopfgröße. Allerdings einmal der kosmischen Strahlung ausgesetzt wars das dann. Radionuklidgeneratoren machen das nicht besser ;-) Außerdem waren die eigentlich ein willkommenes Alibi den Müll der Atomwaffenindustrie wegzuschießen, das sollte man sich auch mal vergegenwärtigen. Aber diese werden auch heute noch verwendet wenn Sonden dauerhaft über Jahre funktionieren sollen. Was damals auch nicht ging: Eine Sonde während der toten reisezeit schlafen zu lassen und erst am Bestimmungsort aufwachen zu lassen. Die mussten immer durchrennen.
In den 1960ern hat die NASA alle unbemannten Sonden noch erfolgreich auf 5 Lande-Beine gestellt - bei Philae hat man wohl aus Kostengründen zwei Beine eingespart, und schon ging alles schief, ein Wackelpudding. Radionuklidgeneratoren waren für das Projekt auch nicht opportun, das weiß ich von DLR hier bei mir in Köln, ansonsten hätte Philae weder "schlafen" noch nach der Bruchlandung auf Tschuri vergeblich die Sonne suchen müssen. Fehlkonstruktion, nicht zu vergleichen mit Voyager aus den 1970ern oder Apollo. Selbst in den letzten NASA-Raumfähren kamen noch Prozessoren der ersten Computergeneration Atari / Apple zum Einsatz. Ich sehe keinerlei Vorteil zu moderneren Systemen, die gar nichts mehr können, sobald sie ausfallen, da sie zu empfindlich sind.
erfter,
das wird dann wohl der Grund sein, warum mit Philae auf Tschuri so viel schief gegangen ist.
Nein, ganz und gar nicht.
Das einzige, was da "schief gegangen ist", war, dass der Komet, den Rosetta und Philae eigentlich ansteuern sollten, bei seinem vorherigen Umlauf um die Sonne zerbrach.
Es wurde also fieberhaft nach einem geeigneten Ersatzkometen Ausschau gehalten.
Die Halterungen zur Landung von Philae waren für einen 3x so schweren Komet ausgelegt und das konnte so schnell nicht geändert werden.
Dafür, dass man einfach einen anderen Kometen angeflogen hat, war die Landung sogar recht gut. Die Mission insgesamt hat fantastische Bilder und viele neue Erkenntnisse geliefert und gilt eigentlich als Erfolg.
Philea alleine hat 200 Millionen gekostet, inkl. Rosetta als "Mutterschiff" sind wir bei 700 Millionen, nach meiner Kenntnis irgendwo insgesamt bei einer Milliarde.
Im Vergleich zu den Voyager-Sonden oder den unbemannten Apollo-Sonden ist es als ein absoluter Reinfall zu betrachten.
Das Lande- und Aufstellungssystem hat gleich zu Anfang versagt (3-Beiner ohne Halt, harte Landung, Verankerungssystem ausgefallen), mangels Nukleargeneratoren auf Solaraufladung angewiesen, mangels Sonne jedoch keine Aufladung.
Außer als "eigentlich" kann man das keinen Erfolg nennen, jedenfalls nicht in Relation zu den Kosten. Das wurde vor 40-50 Jahren besser realisiert.
Es gibt eigentlich keine Grenze für die Reichweite von Funksignalen. Es hängt davon ab, wie schwache Signale ein Empfänger noch empfangen kann. In dem Buch Contact von Carl Sagan (und in dem gleichnamigen Film) wird das durchgespielt, dass die Signale der ersten TV-Übertragung ( Fernsehbilder der Eröffnungsrede der Olympischen Sommerspiele 1936) auf einem benachbarten Stern (Wega, 25 Lichtjahre von uns entfernt) empfangen werden konnten.
Verstehe ich nicht ganz. Hängt die Überlebensdauer der Signale jetzt von der Stärke des Senders ab oder von anderen Faktoren? Die "Mondübertragung" war ja auch schon vor 40 Jahren weltweit möglich.