Re: Sonde spaziali

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Mon, 16 Sep 2002 20:08:08 +0200

Dottor Jekyll ha scritto:
> Io mi sono sempre domandato una cosa e cioe' quale sistema di trasmissione
> utilizzino le sonde spaziali che vengono inviate per scopi scientifici.
> ...
> Ho sentito dire di certe sonde, di cui adesso non ricordo il nome, che
> addirittura sono state inviate trenta anni fa e che arrivate oltre il
> sistema solare ancora inviano segnali.
Penso tu stia parlando dei Pioneer (11, 12? non ricordo).

> Nel caso di trasmissione da una sonda
> credo debbano esserci almeno due grandi problemi : la potenza che queste
> inviano sara' necessariamente molto, ma molto, piccola in quanto penso vadano
> o a pile (che nel caso delle sonde inviate da trenta anni dovranno essere
> praticamente scariche) oppure andranno a pannelli solari che comunque
> forniscono poca potenza e poi non si potranno utilizzare nel caso di sonde
> che vanno parecchio lontano in quanto, in questo caso, l'energia del sole
> che arrivera' sara' molto poca.
Se ricordo bene, i Pioneer hanno a bordo dei piccoli reattori nucleari.
Le potenze sono 100-200W.

> Poi l'altro grande problema sara'
> l'attenuazione "mostruosa" delle onde elettromagnetiche perche'
> la trasmissione e' effettuata a milioni di chilometri di distanza.
Facciamo anche miliardi...
Nettuno sta 6e9 km dal Sole...

> ...
> e poi c'entrava pure qualche
> casa di molto raffinato sul rapporto segnale rumore, ma non ricordo bene.
Sono tutt'altro che un esperto in materia, ma tu conosci il teorema di
Shannon: puoi barattare il rapporto S/N con la larghezza di banda...
Quindi in linea di principio, avendo tempo, puoi estrarre un segnale
utile dal rumore, per quanto debole sia il segnale.
In fondo lo stesso problema ce l'hanno i ricevitori GPS, che non possono
neppure permettersi antenne direzionali, e hanno ricevitori tutt'altro
che sofisticati, visto che si tengono in mano e costano poco.

Credo che le tecniche base siano tre:
1) distribuire il segnale su una banda molto larga, per evitare che
venga soverchiato da un rumore localizzato a una frequenza coincidente
2) produrre una distribuzione spettrale quanto vicina possibile a un
rumore bianco gaussiano, che permette la migliore efficienza
3) usare metodi di correlazione, il che vuol dire che ci si e' messi
d'accordo prima su certe caratteristiche temporali del segnale, che
permettono di sincronizzarsi.
L'ho detto in modo molto confuso, perche' ricordo poco anche quel poco
che sapevo...

Penso che il GPS abbia fatto tesoro proprio dell'esperienza con le sonde
spaziali.
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
-------------------
Received on Mon Sep 16 2002 - 20:08:08 CEST