Kann man den eigentlich mit "Hausmitteln" wie Laserpointer oder DVD-Brennerlaserdiode befeuern und bekommt den Lichtblitz nach 2 Sekunden zurück oder ist das aussichtslos?
Aussichtslos. Ich habe irgendwas von um die 2MW Laserleistung im Kopf. Der Empfang geschieht mittels Korrelation oder sowas um wirklich noch einzelne Photonen zu erkennen. Also technisch sehr aufwendig.
klar bekommst du "etwas" zurück. nur überleg mal, wie groß der öffnungswinkel vom laserpointer ist. schätzungswise verteilt sich das licht nach 400.000km auf eine fläche, die einen großteil vom mond selbst einnimmt. dort trifft ein teil davon auf den reflektor, dieser anteil streut auf dem rückweg nochmals, muss dann durch die atmosphäre, wird also noch deutlich gedämpft (wie auch auf dem hinweg) und DER rest trifft dann auf deine photodiode.... kannst dir ja mal ausrechnen, um welche leistung es sich handelt. femtowatt dürfte realistisch sein.
Solche Spielchen macht man ueblicherweise mit Kupferlasern, die waehrend 10ns eine Leistung von 100kW oder so bringen. Und auch dann braucht man ein Telektop zum Senden und zum Empfangen.
Was kostet denn so ein "Telektop"? Hoffentlich nicht soviel wie ein Teleskop ;)
kann ich auch meinen terawattlaser nehmen oder geht dann der mond kaputt?
http://de.wikipedia.org/wiki/Erde-Mond-Erde auf andern Frequenzen geht das schon "Streckendämpfung des Signals etwa 250 Dezibel"
Ich denke optisch geht es etwas besser, denn die Gelandeten haben ein paar Retroreflektoren dagelassen. Daher sind die Ausbreitungseigenschaften besser als bei Funk. In neuem Zustand, dh ohne Staub drauf, reflektieren die um die 99%. Den Rest der Daempfung kann man der Appertur rechnen. Die Divergenz Theta = Lamda/(Pi*kleinster_Strahldurchmesser). Um den kleinster_Strahldurchmesser des Senders moeglichst Gross zu machen geht man von einem Teleskop aus, sagen wir 2m. Auf der reflektierten Seite ist der Reflektor der kleinster_Strahldurchmesser gleich dem Durchmesser des Reflektors. Dann noch die beiden Flaechenverhaeltnisse und man ist da. Ich grad keinen Rechner da...
Hab kürzlich irgendwas dazu auf youtube gesehen. War irgendwas zwischen 1 und 10 Photonen die zurückkommen. Der Reflektor kann auch nur das zurückwerfen was ankommen. Und das wird auf dem Rückweg durch die Athmosphäre nochmal zerstreut.
Vergiss die Athmosphere. An einem guten Standort, dh dort wo auch die Teleskope stehen, geht die Streuung gegen Null. Also. Lasst uns mal rechnen. Beginnen wir mit einer Appertur von 2m, dann betraegt die Divergenz : Theta = Lamda/(Pi*kleinster_Strahldurchmesser) = (5E-7)/(3.14*2) = 8E-8. Der Fleckdurchmesser auf dem Mond ist demnach Dm = Distanz * tan (Divergenz) = Distanz * Divergenz = 32m. Was ja nicht so schlecht ist. Der Reflektor ist vielleicht 10cm im Durchmesser. Dessen Divergenz ist Theta = Lamda/(Pi*kleinster_Strahldurchmesser) = (5E-7)/ (3.14*0.1) = 1.6E-6. Dessen Fleck aud der Erde hat den Durchmesser De = 4E8* 1.6E-6 = 640m. Am Reflektor haben wir demnach noch (0.1/32)^2 = 1E-5, Auf der Erde haben wir am 2m Teleskop (2/640)^2 = 1E-5. Beides zusammen also 1E-5 * 1E-5 = 1E-10 = -100dB Ist irgendwo ein Fehler ?
oha schrieb: > Ist irgendwo ein Fehler ? Du rechnest jeweils mit der theoretisch erreichbaren Divergenz (viel zu optimistisch), dafür aber mit einem zu kleinen Reflektor (ein wenig zu pessimistisch). Ich habe eimal ein paar Zahlen aus http://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_Laser_Ranging_Experiment http://www.astrolink.de/m001/m001000/m001_x01.htm http://www.jpl.nasa.gov/news/features.cfm?feature=605 zusammengetragen (der angenommene Reflektor ist der von Apollo 11): Strahlduchmesser auf dem Mond: dm = 6,5km Strahldurchmesser auf der Erde: de = 20km Anzahl Einzelreflektoren im Array nr = 100 Einzelreflektordurchmesser dr = 3,8cm Welche Teleskopgröße typischerweise für den Empfang verwendet wird, habe ich nirgends finden können, deswegen gehe ich wie du von dem Teleskopdurchmesser dt = 2m aus. Mit diesen Zahlenwerten komme ich auf eine Gesamtdämpfung von 165dB. Dazu kommt noch die Dämpfung am Reflektor und in der Atmosphäre. Insgesamt dürfte die Dämpfung aber immer noch deutlich geringer als beim Moonbounce (250dB, s. Beitrag von Christoph Kessler) sein, was ja bei dem ungleich höheren Aufwand auch nicht verwundert. @Christoph und andere, die sich auskennen: Wie genau können eigentlich die Funkamateure mit der Moonbounce-Methode den Mondabstand bestimmen?
Richtig, ich ging von einem Gauss (0,0) Strahl aus. Vergiss die Daempfung am Reflektor und der Atmosphaere Der optische Weg ist ganz sicher besser als der Weg mit Funk. Denn die Ausbreitungsbedingungen sind dieselben (Maxwell). Die Geschichte mit der Apertur auch. Nur ist die Divergenz bei Funk wegen der groesseren Wellenlaenge viel schlechter. Ein Radiotelekop hat viel weniger Richtwirkung wie ein optischer Spiegel. Und der Funkreflektor auf dem Mond ist sicher auch schlechter, der macht keine 99% Reflexion. Auch da ist die Apertur zu wellelaenge auch genauso schlecht. Welche Flaeche haben die da ? Mit welcher Richtwirkung ?
oha schrieb: > Vergiss die Daempfung am Reflektor und der Atmosphaere Die habe ich nur der Vollständigkeit halber für die Korinthen- kackerabteilung hinzugefügt ;-) > Und der Funkreflektor auf dem Mond ist sicher auch schlechter, ... Der Funkreflektor ist in diesem Fall der Mond, das ist beim Moonbounce ja gerade das Interessante. > ... der macht keine 99% Reflexion. Sicher nicht, da er aus dem falschen Material gemacht ist und (viel schlimmer) geometrisch völlig abseits des Ideals liegt. Der einzige Vorteil ist seine große Fläche, von der aber wegen der Geometrie auch nur ein relativ kleines Stück in der Mitte effektiv nutzbar ist.
eme-kommunikation über frequenzen im rf-bereich ist nicht außerordentlich schwer zu realisieren, es gibt ettliche amateure, die sich beeindruckende stationen aufgebaut haben! http://www.kolumbus.fi/michael.fletcher/eme_test.htm http://www.iz1bpn.it/1296eme.htm und selbst bei einer dämpfung von 250dB und den grob berechneten werten braucht es dei der resultierenden leistung, die zur erde zurück kommt, noch nichtmal wirklich photomultiplier, da reichen ja noch sogar noch halbleiter. das messtechnisch aufbereitet zu bekommen und das ganze 'drumherum' ist natürlich auch nicht trivial, aber bei dererlei experimenten befinden wir uns technisch weit weg vom randbereich des möglichen.
> ... der macht keine 99% Reflexion.
6,5 % bei Radiofrequenzen, soviel ich weiss. Dafür ist die
reflektierende Fläche viel größer.
Ich glaube vernommen zu haben, dass man mit Amateurmitteln neulich eine
Reflektion von der Venus gemessen hat - das ist cool. Die Amis wiederum
haben Venusechos schon in den 60ern hingekriegt, mit Riesenaufwand
allerdings.
Die 250dB Daempfung sind doch eher zweifelhaft. Ich hab irgendwo her mal gehoert, das ein Signallevel von -180dBm das Quantenlimit darstellen. Dh auch ein mehrlagiger Faraday Kaefig kann nicht tiefer kommen. Also wenn mein Signal grad mal im Quantenrauschen versinkt, so muesste man dann ja mit +70dBm zum Mond senden. Das waeren dann 10kW. Allenfalls kann man ja noch was mit Spread Spektrum, oder alternativ mit Kompression, machen.
Das ist natuerlich richtig. Also einen Parabol mit 80dB und eine satte TWT dran ...
oha schrieb: > Das ist natuerlich richtig. Also einen Parabol mit 80dB und eine satte > TWT dran ... Der hätte dann wohl die Größe der Erde... Aber um von 10 kW auf 1 kW zu kommen (in dem Bereich wird ja wirklich gearbeitet, OK, in DL nur 750 W zulässig) bräuchtest du für deine Rechnung schon mal nur 5 dBd (da die Antenne ja in beiden Richtungen verstärkend wirkt). Das ist bereits eine ziemlich kleine Yagi. Real dürften die Antennen natürlich einiges mehr an Gewinn bringen (konkrete Angaben in dBd/dBi habe ich auf die Schnelle nicht finden können), damit kann man also dann ganz gut diverse reale Verluste kompensieren.
Beispiel: http://www.t19-friedberg.de/download/FEME_1_Versuche.pdf bzw.: http://www.google.de/#hl=de&q=EME+Antennengewinn&meta=lr%3Dlang_de&fp=624149e4f1d2f6ad Arno
Hier noch ein paar wirklich detailierte Aufzeichnungen zum Thema EME Bounce aus den 70ern The W2IMU EME Notes http://www.christopherbartramrfdesign.com/blaenffos/W2IMUfiles.html
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