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宇宙探査機って地球から相当遠くに行きますが、データの送受信ってどうなってるん...

shushuさん

2019/5/2519:46:58

宇宙探査機って地球から相当遠くに行きますが、データの送受信ってどうなってるんでしょう?
地球でネット使ったりと同じように、電波?でやり取りしてるんでしょうか?
そうなら、どこらへん

まで地球と通信出来るんでしょう?

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fau********さん

2019/5/2610:29:39

>データの送受信ってどうなってるんでしょう?

地球でネット使ったりとは違って、電波でやり取りしています。

>そうなら、どこらへんまで地球と通信出来るんでしょう?

設備しだいでしょう。

初級のアマチュア無線でも、もし月に相手がいれば交信可能でしょう。
上級のアマチュア無線で、費用も ちょっとお金持ちでないと無理!ってくらい注ぎ込めば、月に電波を当てて反射してきた電波を地球の裏側と交信できます。(興味があれば「アマチュア無線 & EME通信」で検索してみてください)

探査機との通信では、地球側は たとえばこんな設備を使います。
http://www.jaxa.jp/about/centers/udsc/index_j.html

探査機との通信にはマイクロウエーブ帯の電波がよく使われます。
アンテナは もっぱら「パラボラアンテナ」が使われます。
パラボラアンテナは もちろん大きいほど性能が良くなります。
通信できる距離は
・送信電力(電源事情)
・受信感度
・アンテナの大きさ
などでだいたい決まりますが・・・
・ノイズの影響
・変調の方式(帯域)
・データー通信速度
などの影響を受けます。
たとえば高速のデータ通信をしようと思ったら電波が強く届いている環境でないと厳しいです。

地球を離脱したり、遠方に早く到達するためには探査機は軽量な方が良いですから、大きなアンテナの搭載が難しくなります。
火星軌道あたりまでなら太陽電池が有効ですが、それより遠方に行くと太陽電池では十分な電力が得られなくなりますから、原子力電池などに頼らざるを得なくなります。
稼働時間とのかねあいもありますね。太陽系外縁まで行くには何年もかかりますから、長年にわたって安定して電力供給できないといけません。
電力を使うのは通信だけではないですから、探査機全体としてバランスの取れた設計が求められることになるでしょう。


1Wの電波どこまで届く
http://www.rf-world.jp/bn/RFW09/samples/p008-009.pdf

電波はどこまで飛ぶの?
http://www.soumu.go.jp/soutsu/tokai/mymedia/26/0324.html

質問した人からのコメント

2019/5/27 18:45:26

回答頂いた皆様、ありがとうございました
質問した内容からそれず、素人の自分にわかりやすく回答頂いた方にさせて頂きました

ベストアンサー以外の回答

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yam********さん

2019/5/2606:13:01

電波と光(可視光線)は同じ電磁波。

夜空に光る恒星は近いものでも光速で4年もかかる遠方にある。

にもかかわらず、肉眼でちゃんと見えている。

それから考えると、ボイジャーなんてまだ玄関先にいるような距離だよ。

ボイジャーの発信する微弱な電波を受信できる、大型で感度の優れたアンテナがあればいい。

ボイジャー側ではさすがにもう受信はできないんじゃないかな。

定期的に一方通行で送ってくるだけ(想像)。

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equ********さん

2019/5/2520:50:06

最遠の通信を更新しているボイジャー1号は、現在217億km程度、
通信速度は160BPS程度で、距離が2倍になると受信電力は1/4で
通信速度も1/4程度にしないと通信できない。
#数BPSまで落とせば距離は10倍弱までは可能かも??

ボイジャーとの通信は2025年くらいまでと予想されていますが、
これは距離の制約ではなく、原子力電池の電力が低下していき
送信出力が低下するためです。

cha********さん

2019/5/2519:56:35

1970年代に打ち上げられたボイジャー壱號、弍號ともに太陽系の外にでていますが、今だに通信を確保しています。
https://wired.jp/2013/10/02/vintage-voyager-probes/

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mom********さん

2019/5/2519:50:57

外惑星までだと電波でも何十分も何時間もかかったりします。大変です。更に距離の2乗に反比例して電波が減衰するのでとっても弱い電波を受けることになります。太陽圏の端まで行ったボイジャーはまだ通信可能でした。

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