¿Cómo se transmiten las señales en el espacio?

En el espacio, hay mucha radiación electromagnética del sol y otros objetos espaciales. En medio de estos, ¿cómo se reciben las señales de los rovers de Marte y otras sondas espaciales?

Veo imágenes de Marte por rovers, ¿cómo es sin ruido y nítidas? ¿No se distorsionaría la señal de la imagen en el espacio cuando se transmitiera a la Tierra?

Los rayos EM viajan a través del vacío en línea recta y no interfieren entre sí. Entonces, todo lo que realmente necesita es apuntar el transmisor a la Tierra y el receptor a Marte, y los rayos del sol se vuelven irrelevantes. Los rayos cósmicos pueden provenir de cualquier dirección, pero tienen un nivel bastante bajo (especialmente en la superficie de la Tierra) y se propagan en una amplia gama de frecuencias, por lo que luego viene la "sintonización con la frecuencia del transmisor". No es un juego de niños, pero tampoco ciencia espacial.
@AndrewThompson: depende de lo que quiera decir con "ciencia espacial". Saber dónde está la Tierra es ciencia espacial. Está en el aspecto de la letra del medio de GNC, abreviatura de orientación, navegación y control. Hacer que las antenas del vehículo apunten hacia la Tierra: Ese es el trabajo de guía (guía de actitud) y control. Saber comunicarse es un tema difícil, tratado por el Comité Consultivo de Sistemas de Datos Espaciales. Saber cuándo (y cuándo no) comunicarse es un plan cuidadosamente diseñado. Por lo menos, la planificación es uno de los aspectos más críticos de la "ciencia espacial".
@DavidHammen OK ... mi mala evaluación de la dificultad (de apuntar el transmisor).

Respuestas (1)

En el espacio, hay mucha radiación electromagnética del sol y otros objetos espaciales.

No, no lo hay. En la física clásica, la radiación electromagnética es un fenómeno ondulatorio. Normalmente, las ondas de luz se atraviesan sin ser perturbadas. En la física cuántica, existe la física de dos fotones, pero requiere fotones muy energéticos. Ni la luz visible del Sol ni las ondas de radio de una nave espacial califican como "muy energéticas". En resumen, no hay interferencia.

Hay un problema si (por ejemplo) Marte está cerca de estar directamente detrás del Sol visto desde la perspectiva de la Tierra. En este caso, una antena terrestre que apunta hacia Marte también apuntará hacia el Sol. Este sería un día muy malo para esa antena conectada a la Tierra. Esto significa que las comunicaciones con la Tierra se suspenden durante aproximadamente una semana o dos cada dos años para los vehículos en o cerca de Marte. Las comunicaciones con Marte no son un problema fuera de estas conexiones solares.

Veo imágenes de Marte por rovers, ¿cómo es sin ruido y nítidas?

Por

  • Diseñar protocolos de comunicación que sean (hasta cierto punto) tolerantes a pérdidas. Este es, en parte, el trabajo del Comité Consultivo para Sistemas de Datos Espaciales.
  • Diseñar las capacidades de comunicación de la nave espacial para que estén en línea con los datos que recopilará la nave espacial. Este es un esfuerzo de colaboración entre los diseñadores del equipo científico de la nave espacial, los diseñadores del sistema de comunicaciones de la nave espacial, los operadores de la Red del Espacio Profundo.
  • Asegurarse de que las antenas de la nave espacial estén correctamente orientadas hacia la Tierra. Este es uno de los trabajos del sistema de guía, navegación y control de la nave espacial.
  • Filtrado de datos descargados para eliminar efectos como el ruido de sal y pimienta. Este es uno de los trabajos del equipo de procesamiento de datos de la nave espacial.
  • Además de hacer muchas otras cosas que no mencioné anteriormente.
Como la entrada de luz solar en la Tierra es del orden de 1 kw/m², no diría que no hay mucha radiación EM del Sol.
Vi tu comentario , aunque Fred, lamentablemente, su pregunta. Si no puedo persuadirlos para que lo vuelvan a abrir, publicaré una nueva pregunta específicamente sobre el ruido de sal y petter, en qué punto del flujo de datos se introduce y en qué punto (si corresponde) se maneja y esos píxeles se reinterpretan ( o interpolados) para producir imágenes para el público, los "artistas del espacio" que describe Emily Lakdawalla .
actualización: se ha recuperado ahora.
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