¿Cómo se puede aumentar la velocidad de datos en un espacio exterior ruidoso?

¿Qué podemos hacer para mejorar la tasa de datos en el espacio exterior? Veo que hay algunas fuentes de ruido que afectan la calidad de la señal entre las estaciones terrestres y el espacio exterior.

Como he leído hasta ahora en varias páginas de la NASA y el JPL, la velocidad de datos del espacio profundo parece estar en el rango de 500 a 32k bps, o a veces incluso más bajo, lo que no será suficiente para transmitir/recibir información crítica en el futuro como nave espacial. llevan instrumentación más sofisticada e imágenes ópticas y de radar, así como búferes de datos más grandes.

¿Cuáles son las posibles opciones para aumentar las tasas de datos del espacio profundo en el futuro, en presencia de varias fuentes de ruido?

"Veo algunas fuentes de ruido en el Espacio", ¿dónde las ves? ¿Le gustaría agregar la fuente de esta información?
Interferencias creadas por el hombre, cósmicas, solares y otras fuentes de ruido externo.
Usar un transmisor más fuerte en la nave espacial es una posibilidad, usar un plato de antena más grande para un ancho de haz más pequeño es otra. Ambos requieren masa adicional para la nave espacial. Pero un plato de antena extra grande debe caber debajo del carenado de carga útil del cohete utilizado para el lanzamiento y el cohete debe poder levantar la masa adicional. Se necesita más precisión para el control de actitud de la nave espacial cuando se usa un ancho de haz más pequeño.
En space.stackexchange.com/questions/9280/… hay un ejemplo: duplicar la potencia del transmisor y pasar de una antena de 2 m a 10 m de diámetro ofrecería un aumento de la tasa de datos por un factor de 50. Pero una antena parabólica de 10 m en una nave espacial sería realmente difícil de lograr.
@mike He ajustado un poco la gramática. ¡La redacción no fue óptima, pero la pregunta es buena!

Respuestas (1)

Sí, tenemos soluciones:

  • Transmisor de mayor potencia

  • Antena de emisión más direccional (aumentando la frecuencia, por ejemplo)

  • Antena receptora más grande

  • Electrónica menos ruidosa

  • Electrónica con menos pérdida de señal

  • Modulación más eficiente (que puede requerir jugar en el ancho de banda)

Le sugiero que busque en lo que se llama la ecuación de presupuesto de enlace para obtener más información sobre el tema:

http://www.radio-electronics.com/info/propagation/path-loss/link-budget-calculation-formula-equation.php

https://en.wikipedia.org/wiki/Link_budget

El presupuesto del enlace le dice qué mejorar para las comunicaciones analógicas, para las comunicaciones digitales necesita combinarlo con un cálculo Eb/N0:

https://en.wikipedia.org/wiki/Eb/N0

Una mejor respuesta sería que explique los conceptos básicos del presupuesto del enlace y luego incluya el enlace para aquellos que quieran leer más. ¿Qué significa "modulación más eficiente"? ¿Qué es exactamente ineficiente en la modulación que se usa actualmente? ¿Qué tipo de "electrónica menos ruidosa" está disponible? ¿Por qué se utilizó "electrónica más ruidosa"? Este es un buen resumen de una respuesta, pero debe desarrollarse un poco más.
Creo que se usó "electrónica más ruidosa" porque era más barata y fácil de construir y construir.
@Uwe, la mayoría de las veces, las instrucciones que se envían a la nave espacial son cortas, y las cosas valiosas son los datos mucho más grandes que se envían a la Tierra. En este caso, los componentes electrónicos que tienen el ruido serían los extremos frontales de los platos en la Red del Espacio Profundo, y deberían ser al menos de última generación.
Pregunta relacionada sobre las interfaces criogénicas de DSN .
¿Cómo se puede aumentar la velocidad de datos en un espacio exterior ruidoso?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v