?

Log in

Dec. 16th, 2012 @ 06:56 pm Галактический интернет

Можно ли с помощью радиопередатчика мощностью в один милливатт (примерно в тысячу раз слабее типичного мобильного телефона) передавать информацию без потерь, скажем, до ближайшей звездной системы Альфа Центавра? Думаете - нельзя? Тогда почитайте статьи Клаудио Макконе - широко известного в узких кругах астронома и SETI-активиста (вот последняя его статья из свежего выпуска Acta Astronautica).

Оказывается, вполне можно. Если воспользоваться эффектом гравитационного линзирования, который, как известно, был предсказан общей теорией относительности. Иными словами, создается радиомост, в котором роль усилителя и огромной антенны играют гравитационные поля Солнца и второй звезды, в окрестности которой находится приемник. Нужно всего лишь правильно рассчитать точки, в которые помещать передатчик возле Солнца и приемник возле второй звезды.


Вот в этой статье есть более детальные расчеты, показывающие, что усиление Солнца в качестве гравлинзы составляет 69.3 дБ (на частоте 22 ГГц).

А вот даже просчитаны пропускные способности различных звездных радиомостов:

Итого, если использовать передатчик мощностью 40 ватт без линзирования, то на Альфе Центавра частота ошибочных битов будет составлять около 50% (половина полученной иформации потеряна). А если использовать передатчик мощностью 0.1 милливатт с линзированием, то частота ошибочных битов на Альфа Центавре будет практически равна нулю (потерь данных нет). Вот такие галактические технологии предоставляет гравитационное линзирование. Не говоря уже о том, какую помощь оно оказывает в изучении Вселенной (в частности, первая внегалактическая планета в Андромеде была обнаружена с помощью эффекта микролинзирования).

P.S. Еще бы скорость ответа как-нибудь увеличить, а то годами ждать открытия страницы в браузере...
About this Entry
Selbst
[User Picture Icon]
From:gest_hds
Date:December 16th, 2012 01:24 pm (UTC)
(Permanent Link)
Прочитал про первую внегалактическую планету, сильно удивился. Сходил по ссылке - а там только о возможности.
[User Picture Icon]
From:galicarnax
Date:December 16th, 2012 01:32 pm (UTC)
(Permanent Link)
Понятное дело. То же самое можно сказать о многих внутригалактических экзопланетах.
From:kodusass
Date:December 16th, 2012 03:43 pm (UTC)

Смех да и только

(Permanent Link)
Вот этого "Нужно всего лишь правильно рассчитать точки, в которые помещать передатчик возле Солнца и приемник возле второй звезды." явно недостаточно, надо их туда еще установить. Но и расчитать это чрезвычайно сложно по причине трудностейс синхронизацией времени на передающей и приемной стороне и очент малой точности, с которой обе стороны знают разделяющее их расстояние. О проблемах радиосвязи с Вояджерами, которые на многие порядки ближе перспективных для связи звезд (20-30 св.лет) здесь
http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=29&num=416
по следующей ссылке во врезке «Не думай о секундах свысока...» о проблемах с временем и во врезке "Сигналы из системы Сатурна " о силе сигнала, антеннах и ухищрениях.
http://galspace.spb.ru/index199.html На приведенной картинке не достает линий от передатчика к вертикальному (на рисунке)диаметруСолнца. Сигнал в этом конусе упирается в поверхность Солнца и дальше не идет, область тени. Горизонтальные линии после Солнца только в идеале и только для одного угла. Ну и мощность сигнала уменьшается пропорционально квадрату расстояния до приемника.
Места приемника и передатчика, частоты - результат договоренности, для достижения которой необходимо иметь работающий канал связи, для построения которого нужна договоренность.... Учитывая время до получения сообщения 20-30лет при расстоянии 20-30 св.лет, столько же на получение ответа и наверное лет несколько на расшифровку сообщения на незнакомом языке быстрее будет результат, если послать 10 кубометров информации в виде ДВД с проигрывателями. :-)
Тут еще много критики можно изложить, но оно того не стоит.
[User Picture Icon]
From:galicarnax
Date:December 16th, 2012 04:43 pm (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
Очевидно, что описанную технологию Макконе рассматривает в контексте нужд будущего человечества, а не в контексте налаживания контакта с внеземной цивилизацией. Поэтому расшифровка, малая точность в знании расстояния и т.п. здесь не при чем.
From:kodusass
Date:December 16th, 2012 05:45 pm (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
И в будущем эти проблемы никуда не денутся даже если понимать дословно
"Очевидно, что описанную технологию Макконе рассматривает в контексте нужд будущего человечества, а не в контексте налаживания контакта с внеземной цивилизацией. "
Ну добавлю к предыдущему еще ложку дегтя: Солнце не годится никак, поскольку этот гипотетический передатчик не стоит на линии передатчик-Солнце-приемник а вращается вокруг как минимум Солнца. Соответственно точная фокусировка линзирования существует мгновение. Небольшое смещение ТУТ соответствует огромному смещению ТАМ линии, проходящей через центры антенны передатчика и Солнца.
Постоянно излучать огромную мощность накладно а вычислить точно момент прихода сигнала 20лет +/- даже 1 час невозможно. Момент времени, когда послан сигнал, на приемной стороне не известен и тут уже ОТО вводит свои ограничения. Попросту говоря это не возможно - синхронизировать двое часов на таком удалении.

Но может Вы обоснуете что и как все таки возможно?
[User Picture Icon]
From:galicarnax
Date:December 17th, 2012 06:00 am (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
А эту проблему Макконе обходит стороной, видимо, предполагая, что это задача следующего этапа :)

Конечно, можно расположить по кругу кучу маломощных приемо-передатчиков, по очереди проходящих через фокус. Только это вряд ли окупится по сравнению с одним мощным приемопередатчиком, использующим Солнце не в качестве усилителя, а в качестве источника энергии для посылки мощных сигналов без всякого линзирования. Ну, если, конечно, Макконе не изобретет экономичный способ сохранения спутника на фокальной линии :)
From:kodusass
Date:December 17th, 2012 07:31 am (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
Но он то говорит о линзировании и усилении.
При затмении Солнца кружок Луны диаметром 3476 км полностью закрывает кружок Солнце с диаметром 1 392 000 км. Сигнал земного передатчика должен излучаться конусом с диаметром на орбите Луны больше 3476 км чтобы было чему преломляться. Подавляющее количество излученной энергии экранируется Луной.
На рисунке Макконе обогнуть нужно уже 1 392 000 км а тень от Солнца в месте приема превысит диаметр той звездной системы со всеми ее планетами на порядки.
Но на сколько же отклоняется Солнцем электромагнитное излучение? Для света это проверено (для подтверждения выводов ОТО) и эта величина 1,75 секунды дуги. Маловато для линзирования.
http://lib.ru/TEXTBOOKS/TEACH/Physics/node4.html
[User Picture Icon]
From:galicarnax
Date:December 17th, 2012 07:42 am (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
Сигнал земного передатчика должен излучаться конусом с диаметром на орбите Луны больше 3476 км

У него вся соль в т.н. FOCAL mission - передатчик должен находиться на расстоянии не менее 550 а.е. Вы бы все-таки оригиналы статей глянули.

P.S. Ваши комменты постоянно приходится unspam-ить. Видимо, где-то Вы хорошо наспамили :)
From:kodusass
Date:December 17th, 2012 08:00 am (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
Я объяснял "на пальцах" т.е. понятных примерах с Землей и Солнцем поскольку для этого есть в сети понятные числа. То же для 550 а.е. не столь наглядно, но дела не меняет.
"передатчика должен излучаться конусом с диаметром на орбите Луны больше 3476 км"
Солнце и 550 а.е. конус больше диаметра С.
Для линзирования нужна существенно большая масса.
"Видимо, где-то Вы хорошо наспамили" нигде и никогда. Я не мальчик-хулиганчик в свои 64.
Возможно дело в настройках Вашего ЖЖ, мне пишет "сообщение отмечено как спам в соответствии с настройками (или правилами)" во всех случаях, когда в сообщении есть ссылка. Без нее все ОК.
[User Picture Icon]
From:galicarnax
Date:December 17th, 2012 08:12 am (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
Че-то не нашел в настройках опцию скриннинга комментариев с ссылками. Но снял галочку с "Comments and messages from users identified as potential spammers will be marked as spam and moved to a special section."
From:kodusass
Date:December 17th, 2012 09:13 am (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
Проверим, сработало ли
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,71317.0.html
[User Picture Icon]
From:galicarnax
Date:December 17th, 2012 09:50 am (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
Сработало.
From:blog.songshire.ru
Date:May 16th, 2014 08:17 am (UTC)

Re: Смех да и только

(Permanent Link)
Солидарен...
[User Picture Icon]
From:gegmopo4
Date:December 16th, 2012 07:57 pm (UTC)
(Permanent Link)
Согласен с kodusass, «мелкие детали» здесь как раз очень при чём. Кто в детстве не изобретал «вечного двигателя» (пока не узнал о законах сохранения)? Некоторые всю жизнь изобретают.
[User Picture Icon]
From:galicarnax
Date:December 17th, 2012 06:04 am (UTC)
(Permanent Link)
За деталями - это к Макконе. Я привел лишь суть идеи - принципиальную возможность передачи маломощного сигнала без потерь с использованием гравлинзы в качестве усилителя. В отличие от вечных двигателей обоих родов, такая возможность не запрещена законами термодинамики. Вполне может оказаться полезным, если заблудитесь случайно в другой звездной системе, и вам нужно будет посылать сигнал SOS, имея лишь карманный фонарик.
From:kodusass
Date:December 17th, 2012 10:30 am (UTC)
(Permanent Link)
О!!! «мелкие детали» здесь как раз очень при чём и далеко не все они перечислены. Я просто расчитывал, что и этого достаточно для понимания наивности этой идеи. Хотя с лихвой достаточно невозможности синхронизировать часы
[User Picture Icon]
From:gegmopo4
Date:December 16th, 2012 05:32 pm (UTC)
(Permanent Link)
«Пламя над бездной» Винджа читали?
[User Picture Icon]
From:sergeyr
Date:December 17th, 2012 05:57 am (UTC)
(Permanent Link)
Тут больше подходит "Глубина в небе" - досветовая межзвездная цивилизация, огромные лаги, налаживание общих протоколов и вещания, принципиальная локальная неустойчивость...
[User Picture Icon]
From:sala_cusok
Date:December 20th, 2012 09:39 am (UTC)

"Глубина в небе"

(Permanent Link)
хорошая книга
[User Picture Icon]
From:galicarnax
Date:December 17th, 2012 06:04 am (UTC)
(Permanent Link)
Неа.
[User Picture Icon]
From:pan_panzer
Date:December 16th, 2012 09:12 pm (UTC)
(Permanent Link)
С ума сойти.
[User Picture Icon]
From:kot_1958
Date:April 28th, 2015 04:11 pm (UTC)
(Permanent Link)
Есть "Технокосм" Александра Лазаревича http://technocosm.narod.ru/
и "Роза и Червь" Роберта Ибатуллина.http://503499.wix.com/rose#!
В последней именно эта связь в Галактике и используется.


Edited at 2015-04-28 04:44 pm (UTC)