¿Cuánta pérdida de energía sufre el LLCD en tránsito?

Space.com escribe para decir (cita mejorada de forma libre):

La terminal espacial LLCD (Lunar Laser Communication Demonstration) está diseñada para transmitir datos desde la luna a una velocidad seis veces más rápida que los mejores sistemas avanzados de comunicaciones por radio disponibles en la actualidad. El sistema consta de una montura láser en la nave espacial LADEE (Explorador del entorno de polvo y atmósfera lunar) que dispara un láser de 0,5 vatios a través de un telescopio de 10 centímetros... La estación terrestre principal, llamada Lunar Lasercom Ground Terminal, está ubicada en White Sands, Nuevo México, cerca de Las Cruces y cuenta con un conjunto de cuatro telescopios de 40 centímetros para recibir la señal.

Wikipedia indica que la atenuación de 4 db/km en fibras ópticas se logró hace décadas. En el espacio libre, la atenuación sería mayor; lo que me lleva a mis preguntas:

  • ¿Cuánta energía pierde el LLCD en tránsito desde la órbita lunar a la estación terrestre?
  • ¿Podría congelarse el gas en el módulo láser en el espacio?
¿Por qué la pérdida sería mayor en el espacio libre que en las fibras ópticas?

Respuestas (1)

Extrayendo algo de información de la hoja informativa y este sitio web . La fórmula, de Wikipedia , es

θ λ π w 0 ( θ   i norte   r a d i a norte s ) .

voy a asumir W 0 es el ancho de apertura proporcionado. Eso da un ancho de haz, suponiendo una longitud de onda de 1,1 um, de aproximadamente 3,5 uRads.

De acuerdo, ese valor a la distancia de la Tierra dará un tamaño de punto de unos 2,5 km, o un área de 4.900.000 m^2. La apertura total en la Tierra es de aproximadamente 0,5 m^2. La diferencia entre ellos da una pérdida de trayecto máxima de 70 dB. También habrá alguna pérdida de trayectoria atmosférica y, sin duda, el sistema no es tan ideal, pero espero que la pérdida de trayectoria total sea de alrededor de 70-80 dB.