¿Es posible la comunicación por radio de largo alcance en la superficie lunar?

Hay cosas tales como la comunicación de rebote lunar mediante la cual las señales de radio "rebotan" desde la superficie lunar a un lugar distante en la Tierra. Este mecanismo puede compararse con la forma en que un espejo refleja la luz.

Este artículo escribe para decir

se ha descubierto que las ondas de radio, a diferencia de la luz y la radiación infrarroja, se reflejan hacia la Tierra principalmente desde una pequeña región en el centro del disco visible

La comunicación por radio en la Tierra depende en gran medida de la ionosfera, una capa de la atmósfera compuesta por partículas cargadas que simpatizan con la energía de radio. Luna no tiene ionosfera pero el polvo lunar levita. El polvo es ionizado por el sol.

lo que tengo curiosidad

  • ¿Es posible la comunicación por radio de largo alcance en la superficie lunar?
  • ¿Fue/es la propagación de radio en la superficie lunar parte de alguna misión/programa hasta la fecha (o propuesta)?
  • ¿Podría el análisis de la calidad de la señal en las cintas de comunicación CSM/LM del programa Apollo producir algo útil en este contexto?

Respuestas (3)

La falta de una ionosfera parece, intuitivamente, significar una gran dificultad para propagar ondas de radio sobre el horizonte, pero según este artículo de Robert M. Manning, en teoría, debería ser posible transmitir por radio a otro punto más allá de su línea. -de vista incluso sin el uso de un satélite de comunicaciones lunar. Del resumen:

Dos posibles mecanismos de propagación de baja frecuencia característicos del paisaje lunar son el regolito lunar y la exosfera de plasma inducida por fotoelectrones que envuelve a la Luna. Aunque se esperaba que el regolito proporcionaría una guía de ondas esférica que podría soportar fenómenos de ondas superficiales atrapadas, se encuentra que, en la mayoría de los casos, el regolito es perjudicial para la propagación de ondas de radio de largo alcance. Sin embargo, la presencia del plasma de la exosfera lunar favorece la propagación de ondas y, de hecho, supera la atenuación del regolito. Dados los modelos de regolito y exosfera adoptados aquí, se recomienda considerar una frecuencia de 1 MHz para la transmisión de datos a baja velocidad a lo largo de la superficie lunar.

Buena pregunta. La oración clave en la cita es que 1MHZ para comunicaciones de baja velocidad de datos . Por lo tanto, en términos prácticos, uno podría imaginar que se prefieren las estaciones de línea de vista de alto ancho de banda o el rebote de los satélites.

La comunicación de largo alcance usando HF (onda corta) probablemente no use métodos ionosféricos como en la Tierra, sin embargo, la propagación de ondas terrestres sería posible si la antena estuviera dirigida al horizonte lunar y la antena del transmisor fuera lo suficientemente alta como para maximizar la línea de visión. El uso del modo FM o el modo digital probablemente reduciría el ruido del viento solar en las operaciones punto a punto, mientras que SSB o AM se utilizarían en las comunicaciones con la tierra, ya que esos modos no se ven afectados por el desplazamiento Doppler. La FM se vería afectada por el desplazamiento Doppler. Las bandas preferidas serían VHF y UHF debido al tamaño de la antena.

Si la Luna alguna vez tuviera colonias, se comunicarían mediante el uso de satélites estacionarios lunares vinculados. Lo que sería interesante es tratar de escuchar las señales de transmisión AM/FM de la Tierra.

Esto es de lógica y opinión, sin referencias:

¿Es posible la comunicación por radio de largo alcance en la superficie lunar?

No. El polvo alrededor de la luna será mucho más discreto que la ionosfera, que actúa más como un continuo. Sería un poco como tratar de ver tu reflejo en el polvo de un espejo molido. Si tiene la longitud de onda adecuada, entonces podría ser posible, pero dependería de una cantidad suficientemente alta de partículas que leviten.

¿Fue/es la propagación de radio en la superficie lunar parte de alguna misión/programa hasta la fecha (o propuesta)?

Supongo que esta pregunta es sobre la propagación de largo alcance. Revisé todo lo que se me ocurrió revisar y no encontré nada sustancial, supongo que porque no funcionaría.

¿Podría el análisis de la calidad de la señal en las cintas de comunicación CSM/LM del programa Apollo producir algo útil en este contexto?

Sí. Esto podría usarse para probar si las frecuencias utilizadas tienen la longitud de onda. También se puede usar para predecir qué frecuencia se requeriría, ya que a veces habría un grado de desplazamiento Doppler en la frecuencia y podría cruzar a una frecuencia que produce algún "rebote" medible, después de eso podría extrapolar el mejor frecuencia.

"Revisé todo lo que se me ocurrió revisar y no encontré nada sustancial, supongo que porque no funcionaría". ¿O tal vez solo porque no era necesario, por lo que nunca se consideró? Incluso en la Tierra, la propagación ionosférica confiable requiere un poco de esfuerzo, y cuando están prácticamente dentro de la línea de visión uno del otro, ese esfuerzo simplemente no está justificado. Y me imagino que las comunicaciones entre los astronautas, LM/CSM, LRV/LM/CSM (si las hay), etc., estaban bien en el rango VHF o UHF más bajo, para una cobertura razonable con antenas de tamaño manejable.