Efectos relativistas en las comunicaciones de misiones espaciales

¿Qué importancia tienen los efectos relativistas en la comunicación con las misiones espaciales?

Estoy trabajando en Mars Pathfinder y quiero saber si los efectos como la desviación gravitacional de las microondas son importantes en la comunicación con la Tierra y, de ser así, cómo se resuelve el problema.

¿Un par de horas de retraso de radio son insuficientes?
Los efectos relativistas de la masa de la Tierra son del orden de una parte en un millón. Marte es más pequeño, por lo que aún menos. Mi apuesta es que está inundado por otros problemas, como el cambio Doppler a medida que interactúan la órbita de la Tierra y la órbita marciana.
Los relojes atómicos utilizados dentro de cualquier satélite GPS se han ajustado al cambio de frecuencia causado por los efectos relativistas. Todos los relojes del sistema GPS existentes en los satélites y estaciones terrestres deben funcionar lo más sincronizados posible. Aquí no se pueden despreciar los efectos relativistas causados ​​por la Tierra y la órbita.

Respuestas (1)

Corrección de deflexión:

Los haces de microondas, incluso el haz más enfocado de los grandes platos de 70 metros de la Red del Espacio Profundo , siguen siendo físicamente anchos cuando llegan a su destino, por lo que los efectos de desviación relativistas no serían lo suficientemente grandes como para requerir correcciones, aunque supongo que estos los efectos están incluidos en los algoritmos de señalización de todos modos.

Como @DavidHammen señala en este comentario y @DuffBeerBaron señaló en esta respuesta , existe un uso cada vez mayor de interferometría de línea de base muy larga (VLBI) y Delta-DOR para tratar de obtener medidas angulares de naves espaciales, y esas podrían estar sujetas a alguna desviación relativista.

Corrección del tiempo de luz (no relativista):

Sin embargo, la corrección del tiempo de luz es enorme, aunque no se considera de naturaleza relativista. Tienes que apuntar en la dirección en la que estará la nave espacial en el futuro o en el pasado. Si, por ejemplo, la nave espacial está cerca de Júpiter, una señal entrante provendrá de la dirección en el espacio en la que se encontraba Júpiter hace unos 45 minutos y, si desea enviar una señal, señalará dónde estará unos 45 minutos después . Sin embargo, la corrección de la velocidad finita de la luz no cuenta realmente como una corrección relativista.

Situaciones donde los efectos relativistas son/serán importantes:

1) Los enlaces de radio y, en el futuro, los enlaces ópticos a las naves espaciales suelen incluir señales de navegación como Doppler de retardo para un seguimiento preciso, así como canales de datos y telemetría, y los efectos relativistas serán mucho más significativos para estos. Vea las preguntas y sus respuestas:

2) En el futuro, una constelación de satélites de navegación puede desplegarse en Marte, equivalente a GPS/GNSS para la Tierra. Los efectos relativistas son absolutamente críticos cuando se usan esas señales para obtener una ubicación fija. Vea por ejemplo las preguntas y respuestas en:

3) Las misiones cercanas al Sol también experimentarán efectos relativistas mucho mayores. Vea la pregunta actualmente muy bien pero incompletamente respondida:

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