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Forum: HF, Funk und Felder HF im Weltall


Autor: Andreas Posch (andyp17)
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Hallo allerseits!

Ich hab heute mal eine allgemeine Frage.
Hab gestern im TV eine Doku über die Voyager-Mission gesehen. Dabei 
handelt es sich um eine Raumsonde, die Milliarden von Kilometern von der 
Erde entfernt Fotos schießt und diese an die Erde sendet (vom Uranus und 
Neptun).

Da stellte sich mir eine Frage. Wie ist es möglich, dass diese Bilder so 
weit verschickt werden können? Wieviel Sendeleistung muss da wohl 
dahinter sein. Welche Frequenz wird hier benutzt und wie groß ist da der 
Zeitversatz?
Würd mich echt interessieren...

Wisst ihr da Bescheid, oder kennt ihr Quellen zum Nachlesen?

Vielen Dank für eure Infos!


mfg
der "neugierige" Andy

Autor: fox (Gast)
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Die Suchbegriffe
sendeleistung voyager
liefern mit dem dritten Suchtreffer:
http://www.bernd-leitenberger.de/voyager-sonde.shtml

Autor: mr.chip (Gast)
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Hallo

Zeitversatz kannst du einfach ausrechnen: Distanz und 
Lichtgeschwindigkeit sind ja bekannt. Derzeit sind es wohl einige 
Stunden.

In der Tat ist es eine grosse Herausforderung, Daten über solch eine 
Distanz zu übermitteln. Man realisiert dies aber nicht primär über 
exorbitante Sendeleistungen, sondern eher durch riesige Empfangsanlagen 
- da werden halbe Radioteleskope verwendet.

Auf der NASA-Webseiten zu den einzelnen Missionen findest du jeweils 
einige Informationen über die Kommunikation.

Gruss
Michael

Autor: Andreas K. (a-k)
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Andreas Posch wrote:

> Da stellte sich mir eine Frage. Wie ist es möglich, dass diese Bilder so
> weit verschickt werden können? Wieviel Sendeleistung muss da wohl
> dahinter sein.

Nicht die Sendleistung ist hier entscheiden, immerhin kannst du in eine 
solche Sonde kein riesiges Kraftwerk einbauen.

In der Sendung wurden auch die verwendeten Antennen gezeigt (das Deep 
Space Network). Die sind halt ein bischen grösser als die übliche 
Satellitenschüssel.

Autor: Andreas K. (a-k)
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mr.chip wrote:

> - da werden halbe Radioteleskope verwendet.

Eine 70-Meter-Schüssel ist schon etwas mehr als bloss ein halbes 
Radioteleskop.

Autor: savo (Gast)
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wichtig sind auch seeeehr komplizierte Kanalkodierungsalgorithmen, z.B. 
RS-Algorithmus.

Autor: Olli R. (xenusion)
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Raumsonden wie die Voyager-Serie oder auch  erzeugen ihre elektrische 
Energie aus einem Radionuklidgenerator, der aus der Zerfallswaerme Strom 
erzeugt.

Zum Missionsstart betraegt die Leistung i.d.R. einige 100 Watt, damit 
muessen neben dem Sender auch saemtlich wiss. Instrumente auskommen, 
daneben muss auch noch geheizt werden.

Im Laufe der Jahre laesst die Zerfallsrate natuerlich nach, bei Ulysses 
z.B. haben wir gerade noch 40 Watt.

Das stellt uns vor das Problem, die Treibstoffleitungen nicht mehr 
beheizen zu koennen, so dass das Hydrazin jetzt einfriert und die Sonde 
die Ausrichtung zur Erde verliert.

Mit wiss. Daten war fuer uns (Ulysses/SWICS & Ulysses/KET) aber schon 
vor ein paar Wochen Schluss, da zum einen einige Instrumente zwecks 
Energiesparen abgeschaltet wurden, zum anderen der UHF-Sender fuer die 
Telemetrie zuviel Saft zieht.

Wir reden hier von Datenraten um die 100kb/s zu den besten Zeiten bei 
entfernungen um 1 AU, von Voyager am Rande der Heliospahere kommen aber 
nur noch einzelne Bytes an.

Autor: Freizeitbastler (Gast)
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Jeder CD-Spieler macht RS-Fehlerkorrektur. Voyager benutzt einen Turbo 
Code. Hier ist eine nette Übersicht der NASA Deep Space Codes:

http://en.wikipedia.org/wiki/Turbo_code

Autor: Olli R. (xenusion)
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Mitnichten. Voyager benutzt Reed-Solomon. Quelle: 
http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/...

Autor: Philip (Gast)
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Bei so großen Distanzen reduziert man sehr stark die Bandbreite, um so 
die Reichweite zu erhöhen. Da die Bandbreite leider die Bitrate 
beinflusst, benötigt man eine amtliche Quellcodierung, damit die 
Übertragung nicht Jahre dauert.
Welche Algorithmen da verwendet werden, weiss ich allerdings nicht...

Ich bitte um Korrektur, falls ich total daneben liege ;-)

Viele Grüße,
Philip

Autor: Freizeitbastler (Gast)
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@olli: Danke für die Aufklärung, da habe ich die Grafik in dem Turbo 
Code Artikel überinterpretiert.

Peter

Autor: olli (Gast)
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> Bei so großen Distanzen reduziert man sehr stark die Bandbreite

Nein das Gegenteil. Man benutzt Spread-Spectrum-Verfahren. Also eine 
sehr große Bandbreite. Das ist dann sehr störsicher auch bei kleinen 
Sendeleistungen.

Autor: 3374 (Gast)
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Die Nutzbandbreite bei Spreadspectrum ist klein.

Autor: Freizeitbastler (Gast)
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@xenusion:

Den Voyager-Abschnitt habe ich jetzt durch. Voyager benutzt also eine 
Kombination aus RS und einem Faltungscode. Die Nutzdaten werden zunächst 
mit RS codiert und das Ergebnis wird mit einem Faltungscode (kein Turbo) 
gesichert und dann ausgestrahlt.

Autor: bla (Gast)
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> Die Nutzbandbreite bei Spreadspectrum ist klein.

Wo seht das? In der BILD?
Der Zweck von Spreadspectrum ist, die Bandbreite zugunsten der 
Störsicherheit zu erhöhen.

Autor: 3374 (Gast)
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Das ist richtig. Man kann 1200Baud auf 1MHz verteilen und die Energie 
auf auf dem 1MHz rausblasen. Beim Empfang gewinnt man diesen Faktor 800 
wieder. Man kann die 1200 Baud damit um 29dB aus dem Rauschen ziehen. 
Der Witz an der Geschichte ist, dass die Nutzbandbreite klein gegen die 
Spreitzbandbreite sein muss.

Autor: Andreas Posch (andyp17)
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Hallo,

Vielen Dank für eure Infos. Hab mir die Berichte durchgelesen bzw. 
angesehen! Echt faszinierend wie weit solche Signal "hörbar" sind.

Wünsch euch noch einen schönen Abend!


mfg
Andy

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Auch mit amateurmäßigen Mitteln lassen sich Signale von weit entfernten 
Raumsonden nachweisen, ein belgischer Funkamateur Freddy de Guchteneire 
ON6UG führt das auf Amateurfunktreffen vor:
http://www.amsat-dl.org/p5a/rosetta.htm
http://www.amsat-dl.org/pic/gallery2/main.php?g2_itemId=6354
natürlich reicht bei so kleinen Schüsseln die Signalstärke nur zum 
Nachweis, nicht zur Demodulation der Bilder.

Autor: Robin Tönniges (rotoe) Benutzerseite
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Man sollte auch festhalten das Funkenergie auf der Erde durch Luft 
(Sauerstoffgemisch) ;) muss und im All durch nichts. Da ist fast kein 
Widerstand.

Autor: Christian Erker (DL3CE) (Gast)
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Besser als 1/r² gehts trotzdem nicht.. die Dämpfung durch Atmosphäre 
usw. kommt da nur noch zusätzlich drauf.

Gruß,
Christian

Autor: DC5TA (Gast)
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hallo...hier ein link für die die sich dafür interessieren

http://www.amsat-dl.org/p5a/rosetta.htm

die technik die sonden zu empfangen ist nicht groß siehe den Belgichen 
Funkamateur ON6UG Freddy de Guchteneire er hat zur Ham Radio in 
Friedrichhafen die Raumsonde STEREO-A empfangen bei 80 Mio KM enfernung 
zu unserer Erde mit 1 meter "kleinen" Parabolspiegel...

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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ein echter Schnellmerker - naja nachts um drei...
Ich hatte Freddys Vorführung in Weinheim letzten Herbst gesehen, leider 
war die Sonde schon hinter dem nächsten Baum "untergegangen" als ich 
eintraf.

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