¿Por qué el movimiento de la Tierra lo ha llevado fuera de la vista de la antena de Pioneer 11?

Según The Pioneer Missions , mi énfasis,

La Misión Pioneer 11 terminó el 30 de septiembre de 1995, cuando se recibió la última transmisión de la nave espacial. No ha habido comunicaciones con Pioneer 11 desde entonces. El movimiento de la Tierra lo ha llevado fuera de la vista de la antena de la nave espacial. La nave espacial no se puede maniobrar para apuntar hacia la Tierra. No se sabe si la nave espacial todavía está transmitiendo una señal.

Si estoy interpretando correctamente la descripción de la NASA de las posiciones relativas de las naves espaciales distantes , parece que Pioneer 11 está aproximadamente en el plano de la eclíptica del sistema solar:

Fuente de imagen

Dado que Pioneer 11 fue lanzado (presumiblemente en una órbita heliocéntrica) directamente hacia Júpiter , y asumiendo por un momento que no le dijimos deliberadamente que apuntara su antena lejos de la Tierra, no entiendo por qué el movimiento de la Tierra habría llevado fuera de la vista de la antena de la nave espacial. Incluso si la revolución de la Tierra alrededor del Sol degradara periódicamente la señal recibida, posiblemente hasta el punto de proporcionar una relación señal/ruido insuficiente para decodificar la señal, parecería que la intensidad de la señal debería alcanzar su punto máximo una vez al año, con un nivel más bajo adicional. pico una vez al año.

La afirmación de Hobbes de un ancho de haz de 0,7 AU en la Tierra incluso para la Voyager (basado en una potencia recibida de -3 dB y un ángulo de haz de 0,32° (desde el centro hasta la mitad de la potencia) ), y más ancho para Pioneer , parece ser lo suficientemente amplio como para precisar no sería necesario apuntar; estar en el estadio general debería ser suficiente para poder establecer comunicaciones con la nave espacial al menos una vez al año.

Por supuesto, tenemos buenas razones para creer que el transmisor ya no funciona ( también aquí ), pero eso no es lo que afirma la NASA en la cita en la parte superior de esta pregunta.

¿Cuál es la base para la afirmación de la NASA de que el movimiento de la Tierra ha alejado a la Tierra de la vista de la antena de la Pioneer 11?

La nave espacial Pioneer utiliza propulsores de hidracina para el control de actitud; No puedo encontrar una respuesta definitiva, pero supongo que se quedaron sin propulsor, por lo que ya no pudieron mantener la antena apuntada.
@RussellBorogove La pérdida de control de actitud también habría sido mi suposición, si la declaración de la NASA no hubiera sido aparentemente muy específica en el sentido de que es el movimiento de la Tierra lo que causó esto, a diferencia de la pérdida de control de actitud de la nave espacial . Si su suposición fuera correcta, ¿no habría sido más fácil decir que la nave espacial se quedó sin combustible y, por lo tanto, no puede mantener el objetivo hacia la Tierra? (No es necesario entrar en todos los detalles sangrientos en un resumen destinado al público en general, pero sin duda podría brindar suficientes detalles para aclarar cuál es el problema).
Sí. Además, este preso sugiere que Pioneer 11 todavía tenía una presión significativa en los tanques de propulsor hasta 1996. También menciona que el sensor de dirección del sol no funciona más allá de 30 AU, por lo que tal vez ese sea el problema. vttoth.com/DOCUMENTOS/TELANAL.pdf
Creo que es mejor llamarlo un artículo archivado de hace 9 años o una página web popular de resumen de la misión, y no llamarlo una " declaración de la NASA " que lo hace parecer oficial. Esta página de la NASA sobre los puntos de Lagrange debería apuntar a Journey to the Far Side of the Sun (1969) y no apuntar a The Man from Planet X (1951) , pero tampoco lo llamaría una "declaración de la NASA". Es posible que deba decir "movimiento de Pioneer" o "su movimiento" "ha sacado la tierra de..." pero luego tienes que decir "movimiento angular aparente" y el escritor puede haber estado bajo un número de palabras li
Mi comentario de ancho de haz apareció originalmente en esta pregunta: space.stackexchange.com/questions/14284/… . Todavía no he encontrado un ángulo de haz para las antenas Pioneer.

Respuestas (1)

Mirando las trayectorias de los Pioneros , la frase "El movimiento de la Tierra lo ha llevado fuera de la vista de la antena de la nave espacial" parece ser una mala elección de palabras.

ingrese la descripción de la imagen aquí

puede ver que, a largo plazo, Pioneer tiene que girar para mantener la Tierra a la vista. Una vez que se queda sin combustible, ya no puede hacer esta maniobra. Para la última transmisión de Pioneer 11, es posible que el haz de la antena haya rozado un segmento de la órbita terrestre. A medida que la Tierra continuara en su órbita, se movería fuera del campo de visión de la antena durante la mayor parte del año. Al año siguiente, el cambio de posición de Pioneer ha alejado por completo el campo de visión de la antena de la órbita terrestre.

La antena de alta ganancia de Pioneer tiene un ancho de haz de 3° (la ganancia en los bordes es de -10 dB en relación con el centro).

Para Voyager :

La ganancia de puntería de transmisión del HGA fue de 36 dB en la banda S y de 47 dB en la banda X. La semianchura de potencia media del haz de la antena era de 0,32 grados en la banda X y de 1,1 grados en la banda S.

Una reducción a la mitad de la potencia se traduce en una pérdida de 3 dB.

¿Por qué el movimiento de la Tierra lo ha llevado fuera de la vista de la antena de Pioneer 11?
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