¿Cómo se envían las imágenes de New Horizons a la Tierra?

Respuesta corta

Sí, lo que ves en las noticias son imágenes recientes. A la sonda le toma alrededor de 1 hora enviar una imagen poco a poco, y alrededor de 4 horas para que los bits viajen desde la sonda a la Tierra.

Si New Horizons pudiera hacer el trabajo científico, tomar imágenes y enviarlas al mismo tiempo, sería genial, pero ese no es el caso. Si bien la sonda tuvo más tiempo disponible para transmitir imágenes en los días anteriores, ahora que la sonda está cerca de Plutón y sus lunas, la tarea de alta prioridad es recopilar datos científicos (incluidas imágenes) y almacenarlos a bordo de la sonda.

Los datos se descargarán a la Tierra según lo permitan otras actividades. Llegarán muchas más imágenes, algunas en los días siguientes, pero a solo 1 imagen por hora, esto llevará meses, por lo que una imagen tomada hoy podría transmitirse a la Tierra solo en varios meses.

^{¡Todos los detalles en la siguiente respuesta completa (y larga)!}

fuente _

¿Qué tan lenta es la comunicación entre New Horizons y la Tierra?

De Wikipedia :

La comunicación con la nave espacial es a través de la banda X. La nave tenía una velocidad de comunicación de 38 kbit/s en Júpiter; a la distancia de Plutón, se espera una tasa de aproximadamente 1 kbit/s . Además del bajo ancho de banda, la distancia de Plutón también provoca una latencia de unas 4,5 horas (sentido único). Los platos de la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA de 70 m (230 pies) se utilizan para transmitir comandos una vez que está más allá de Júpiter.

Dice que el tráfico entre la sonda y la Tierra es posible a aproximadamente 1 kb/s. Entonces, para transmitir una imagen se necesita tiempo: una imagen de 1 kilobit tardará más o menos 8 segundos, 1 megabit tardará 1000 segundos o 17 minutos, etc.

^{(Eso no es completamente exacto porque se agregan bits de control y corrección adicionales a los bits de píxel. Pero este es el principio).}

¿Cuánto tiempo se tarda en enviar un archivo de imagen?

Una imagen LORRI se puede comprimir a bordo de New Horizons, hasta un tamaño de 2,5 Mbits (según el contenido de la imagen). Se tarda unos 42 minutos en enviar esto desde la sonda. Pero la señal aún tiene que viajar a la Tierra. . . .

¿Cuánto tiempo se tarda en recibir el archivo de imagen?

Plutón y New Horizons se encuentran ahora a una distancia de unos 4.600 millones de kilómetros. Las ondas de radio viajan a unos 300.000 km/s. Así que toma 4h20 para llegar a la Tierra.

Para resumir:

• T0: New Horizons envía el primer bit de una imagen y continúa enviando bits durante 42 mn
• T0+42 mn: New Horizons envía la siguiente imagen, a las T0+84 mn otra, etc.
• T1 = T0 + 4h20: Recibimos el primer bit de la primera imagen de la Tierra.
• T1 + 42 mn: Obtenemos el último bit de la primera imagen, y luego el primer bit de la siguiente imagen, etc.

¿Cuántas imágenes se pueden recibir en un mes?

Se han tardado 5h02 en la primera imagen. La siguiente imagen se puede recibir y se completará 42 minutos más tarde.

A este ritmo somos capaces de recibir 34 imágenes al día. En un mes podemos obtener 1045 imágenes.

Pero en realidad esto se hará en dos fases: un catálogo de navegación se enviará primero a la Tierra en formato comprimido medio como se explicó hasta ahora, luego las imágenes más grandes de resolución completa (compresión sin pérdidas). Este es el horario actual:

¿Se envían imágenes actualmente?

Si observa el programa de enlace descendente proporcionado por @TildalWave (Libro de jugadas de observación ), puede ver que las imágenes se envían actualmente:

• Hoy y mañana, hay conjuntos de imágenes comprimidos medianos llamados NY Times para descargar.
• Las imágenes de alta resolución se enviarán previstas del 17 al 20 de julio.

¡Prepárate para verlos en las noticias!

¡Esto es muy lento! ¿Por qué?

New Horizons está muy lejos, por lo que recibimos una señal muy débil de él. Para poder decidir si actualmente estamos recibiendo un 0 o un 1 necesitamos acumular la energía recibida. Para hacer eso necesitamos escuchar la señal de un poco más de tiempo. Por lo tanto, deben enviarse a un ritmo más lento.

Las imágenes no se pueden enviar de forma continua

New Horizons no puede enviar las imágenes 24x7 a la Tierra:

• A veces la Tierra no es visible
• A veces, la antena no se puede orientar en la dirección de la Tierra (porque los instrumentos científicos pueden necesitar que la sonda esté orientada de manera diferente para funcionar).
• A veces se deben transmitir datos que no sean imágenes.

Las partes más importantes de la misión en esta fase actual de sobrevuelo de Plutón son:

• Recoger datos sobre la atmósfera. Plutón se está alejando del Sol, y también se está enfriando, y su atmósfera de partículas congeladas va a cambiar.
• Para tomar fotografías de Plutón y sus lunas. New Horizons ahora está muy cerca de Plutón y puede tomar imágenes muy detalladas, a un nivel nunca igualado en el pasado.

Si observa la nave espacial al comienzo de esta publicación, puede ver que la antena no se puede orientar (hacia la Tierra) sin cambiar también la orientación de otros instrumentos y sensores, y que el generador de imágenes LORRI y el plato están separados 90 °, lo que limita la dirección de la imagen mientras se transmite a la Tierra.

Por lo tanto, los datos de alta prioridad se recopilarán (imágenes y la salida de otros sensores) y se almacenarán en la memoria. Más tarde, en los momentos apropiados, la sonda se orientará para una actividad de "llamada a casa", de modo que los datos almacenados se puedan descargar a la Tierra.

¿Dónde aterrizan las imágenes?

Las imágenes son recibidas por Deep Space Network (NASA) con antenas en 3 ubicaciones alrededor del mundo. En este momento es Madrid la que mira a New Horizons con su antena más grande (70 m de diámetro). Pero como ves no hay señal, la comunicación no está activa.

Para responder a esta parte de la pregunta:

entonces esas imágenes que ahora están en Internet, ¿son en realidad solo un mes o algo así?

En los últimos días antes del sobrevuelo, New Horizons nos envió algunas imágenes. Esta es solo una pequeña parte de los datos que se recopilaron (imágenes y otras lecturas del instrumento).
New Horizons no puede tomar fotos y enviar datos a la Tierra simultáneamente. Así que planearon la misión para tener el mayor tiempo posible disponible para las observaciones. Para asegurarnos de que tuviéramos al menos algunos datos en caso de un problema catastrófico, se reservó algo de tiempo para enviar algunas imágenes a la Tierra justo antes del encuentro. El resto de los datos recopilados se almacenan a bordo de la nave espacial y se enviarán cuando finalice la fase de observación de la misión.

Esta imagen fue tomada el 13 de julio: