Передача данных с «Вояджеров» — это сложный и удивительный процесс, учитывая, что сигналы идут миллиарды километров со скоростью света, а мощность передатчиков аппаратов сравнима с лампочкой холодильника. Вот как это работает:
🔹
1. Передатчики на «Вояджерах»Мощность передатчика: всего ~20 Вт (как у слабой лампочки).
Частота сигнала: ~8,4 ГГц (X-диапазон).
Скорость передачи:
В 1977 году – 115,2 кбит/с (у Юпитера).
Сейчас – ~160 бит/с (у «Вояджера-1») и ~40 бит/с (у «Вояджера-2»).
*(Для сравнения: мобильный интернет 4G – это ~100 Мбит/с, то есть в миллион раз быстрее!)*
🔹
2. Как сигнал доходит до Земли?📡 Антенны NASA (DSN – Deep Space Network)
Для приёма таких слабых сигналов NASA использует гигантские параболические антенны диаметром 70 метров (как футбольное поле!). Их три комплекса:
Голдстоун (Калифорния, США)
Мадрид (Испания)
Канберра (Австралия)
Расположены так, чтобы хотя бы одна антенна всегда «видела» «Вояджеры».
📡 Как усиливают сигнал?
Сверхчувствительные приёмники (охлаждаются до −258°C для уменьшения шумов).
Совместная обработка сигнала с нескольких антенн (интерферометрия).
Сложные алгоритмы для выделения полезных данных из шума.
🔹
3. Сколько идёт сигнал?Аппарат Расстояние (2024) Время передачи сигнала
Вояджер-1 ~24,4 млрд км 22 часа 35 минут
Вояджер-2 ~20,3 млрд км 18 часов 50 минут
*(Если отправить команду «Вояджеру-1» сейчас, ответ придёт только через 2 дня!)*
🔹
4. Какие данные передаются?Сейчас «Вояджеры» отправляют в основном:
Данные о космических лучах (изучение межзвёздной среды).
Магнитные измерения (как Солнечная система взаимодействует с галактикой).
Телеметрию (состояние систем аппарата).
Раньше они передавали фотографии, но камеры отключили в 1990 году для экономии энергии.
🔹
5. Почему скорость передачи такая низкая?Огромное расстояние – сигнал рассеивается в пространстве.
Падает мощность РИТЭГ (источников энергии).
Помехи от Солнца и других объектов.
*(Чтобы передать 1 МБ данных, «Вояджеру-1» сейчас нужно около 20 часов!)*
🔹
6. Что будет, когда связь прервётся?~2025–2030 – энергии не хватит даже на передачу телеметрии.
После этого «Вояджеры» станут немыми свидетелями космоса, но продолжат лететь.
Через 40 000 лет «Вояджер-1» пройдёт рядом с другой звездой.
💡
ВыводПередача данных с «Вояджеров» – это инженерное чудо, ставшее возможным благодаря:
✔ Огромным антеннам DSN.
✔ Сверхчувствительным приёмникам.
✔ Гениальной конструкции самих аппаратов.
Частота передачи данных с «Вояджеров» зависит от расстояния до Земли и состояния их оборудования. Вот детали:
🔹
1. Как часто «Вояджеры» выходят на связь?Режим реального времени – непрерывная передача, но из-за вращения Земли и расположения антенн DSN связь возможна не круглосуточно.
Сеансы связи проводятся раз в несколько дней (обычно 1–2 раза в неделю для каждого аппарата).
🔹
2. Частота обновления научных данныхДанные передаются пакетами, их частота зависит от типа измерений:
Космические лучи – раз в 192 секунды (~3,2 мин).
Магнитные поля – раз в 1,92 секунды (высокоприоритетные данные).
Телеметрия (состояние систем) – постоянно, но с очень низкой скоростью.
🔹
3. Почему так редко?Ограниченная энергия (РИТЭГи теряют ~4 Вт в год, мощности едва хватает).
Очередь на антенны DSN (их используют и другие миссии, например, «Новые горизонты»).
Низкая скорость передачи (чем дальше «Вояджеры», тем дольше идёт сигнал).
🔹
4. Что будет, когда связь прервётся?~2025–2030 – NASA планирует отключить научные приборы, оставив только телеметрию.
После 2030 – связь станет невозможной, и «Вояджеры» навсегда замолчат.
Вывод: Сейчас «Вояджеры» передают данные несколько раз в неделю, но их сигналы с каждым годом становятся слабее. Учёные буквально «выжимают» последние биты из этих легендарных миссий! 🛰️📡
yaplakal.com