Немного о связи в космосе.

[Александр Русский]

Да бросьте... Кеплер наоткрывал уже возможных кандидатов в планетные системы дофига и больше. И это на относительно небольшом расстоянии. может цивилизации гораздо более распространены?

А биосфера на них вполне может отсутствовать.

Навряд ли. межзвёдные путешествия довольно сложны и трудноосуществимы в реальности. А возможно есть какие-либо физические ограничения.

Скорее наоборот. Вещество это материя, материя - субматерия, а субматерия - это чистая энергия. Аннигиляция это подтверждает, т.к. при взаимном контакте материя и антиматерия взаимно уничтожаются с выделением чистой энергии. А передать энергию, не уверен что сложно.

Однако тема не об этом.

[Грехов Михаил]

А где вы эту антиматерию наковыряете в лютом количестве?  Её получение и удержание в магнитной бутылке-дело непростое. Это первое. Второе - каким образом получать тягу? Ну и никто не отменял торможение (а на это нужен запас топлива). и т.п.

Так что в теории радиосвязь возможна. Но вот мы сейчас в принципе способны излучать мощные пучки радиоволн. Но это происходит разово и на меньших мощностях. Насколько скажем мы готовы иметь ряд крупных антенн (около 100 метров в диаметре) и постоянно излучать через них какое-нибудь циклическое модулированное радиосообщение. Причём целенаправленно. Просто так... от нечего делать. У нас такого нет. Мы или связываемся со своими далёкими АМС, либо пристально слушаем. Денег и программ нет таких. Возможно и другая цивилизация больше помалкивает?

Есть фактор одновременности. Они должны излучить, а мы в строго определённое время-принять. Фактор пространственности (в нашем направлении с высокой точностью), фактор одновременности развития, диапазона приёма. и много что другого должно "сойтись" Всё это дело сильно уменьшает вероятность обнаружения.

[Kostyrko]

Несмотря на принимаемые меры и огромные затраты на их реализацию, скорость приёма данных от удалённых космических аппаратов очень низкая — единицы-десятки килобит в секунду.
Дальняя космическая связь

Благодаря использованию системы LLCD вся библиотека данных, собранных оборудованием аппарата LADEE за все время его пребывания на орбите, была передана на Землю на беспрецедентной скорости. Гигабайт информации был передан менее чем за пять минут времени и причиной ограничения скорости передачи был, отнюдь не лазерный канал, ею стала не очень совершенная система связи между компьютером орбитального аппарата LADEE и блоком управления системы LLCD. А при использовании традиционного радиоканала передача такого же объема информации заняла бы несколько дней.
Миссия LLCD подтвердила полную пригодность лазерных систем для организации дальней космической связи

[Kostyrko]

Цитата Инопланетянин: «Солнце излучает во все стороны, а передатчик в одну. На каком-то расстоянии он будет излучать сильнее своего светила, даже если изначально излучал слабее».

Вы имеете в виду концентрацию излучения в узком телесном угле?
Вот конкретный пример:

На межзвездных расстояниях для связи с аппаратом класса «Вояджер» мощность наземного передатчика должна составлять миллиарды киловатт, что сравнимо с общим производством электроэнергии на Земле. Менее прожорливой межзвездную связь могут сделать антенны диаметром несколько километров.
http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/5956/

А вот некоторые параметры системы связи аппарата «Вояджер-1»:

Для организации дальней космической связи с этой уникальной межпланетной станцией была предложена следующая схема. На самом аппарате жестко зафиксирована параболическая антенна, диаметр которой составляет 3,65 м. Она точно ориентирована на Землю и с помощью двух передатчиков мощностью 23 Вт каждый отсылает сигналы, которые принимаются с помощью антенн дальней космической связи НАСА диаметром 34 м. Частоты, на которых производится передача данных – 2295 и 8418 МГц.
http://informatik-m.ru/2011-06-20-18-25-05/dalnjaja-kosmicheskaja-svjaz-vojadzher-1.html

[OLV]

А насколько велико влияние нижеописанных факторов?
1. Затухание сигнала на большом расстоянии в конце концов приведет к тому, что его нельзя будет выделить из шума.
2. Доплеровские сдвиги, постоянно изменяющиеся по своей величине по "неправильному" закону, т. к. приемник и передатчик расположены на планетах, обращающихся вокруг своих звезд.

[Kostyrko]

Цитата OLV: «Затухание сигнала на большом расстоянии в конце концов приведет к тому, что его нельзя будет выделить из шума».

Основной вклад в затухание радиосигнала вносит земная атмосфера. За пределами атмосферы в общем случае затуханием можно пренебречь:

«Здесь намеренно упоминаются самые близкие звёзды, чтобы избежать возражений, связанных с наличием межзвёздного газа. Для расстояния 10³ св. лет слой этого газа эквивалентен слою воздуха, толщиной порядка 10 см…»
http://ritz-btr.narod.ru/aleksandrov.html

Цитата OLV: «Доплеровские сдвиги, постоянно изменяющиеся по своей величине по "неправильному" закону, т. к. приемник и передатчик расположены на планетах, обращающихся вокруг своих звезд».

А вот доплеровской сдвиг может оказаться кстати, т.к. приняв сигнал ожидаемой длины волны, например, сигнал радиолинии водорода 21 см, можно попытаться определить некоторые параметры орбиты планеты, с которой отправлен сигнал.

[Александр Русский]

А где вы эту антиматерию наковыряете в лютом количестве?

Уверен, что можно найти другой способ превращения материи в чистую энергию.

Основной вклад в затухание радиосигнала вносит земная атмосфера.

И мы. По загаживанию частотных диапазонов разной фигнёй. Хотя может быть значительная часть сигналов и не выходит за пределы атмосферы. Ну приём из космоса конечно, лучше вести из космоса.

[OLV]

Основной вклад в затухание радиосигнала вносит земная атмосфера.

Я имел ввиду еще и ослабление по закону обратных квадратов. Для узконаправленных лучей он же тоже действует, только точка, из которой "геометрически расходятся лучи" - мнимая, расположена за источником сигнала.
А вот доплеровские сдвиги... Я не спец, поэтому спрашиваю: не выйдет ли частота принимаемого сигнала за предел полосы приема?

[Kostyrko]

Цитата OLV: «не выйдет ли частота принимаемого сигнала за предел полосы приема?».

Вот типичный пример решения этой задачи:

Вблизи радиолинии водорода 21 см (частота излучения 1420 МГц) с помощью единственного канала шириной 100 Гц сканировали полосу частот шириной 400 кГц.
http://www.seti.org/seti-institute/project/details/early-seti-project-ozma-arecibo-message

[postoronim]

Ну это естественно,радио сигнал в космосе(в открытом пространстве) не искажается.Можно сделать вывод что нет отражение сигнала из космоса.Если будет обратный сигнал это уже можно предположить что наш сигнал принимают и отвечают.

Несколько раз встречал в телепередачах сообщения о том, что кто-то из основоположников радио, экспериментируя с прием-передачей радиосигналов, улавливал отраженный собственный сигнал с запозданием и несколько измененный. Это правда? Если это правда, то до сих пор никто всерьез не рассматривал и не принял версию о существовании на Земле кого-то отличного от человека, но такого же разумного. Поэтому не факт, что если из Космоса получим обратный сигнал, то во всем мире тут же начнется полемика на тему "Мы не одни". Или умолчат или спишут на помехи или несовершенство техники.

[Kostyrko]

Цитата postoronim: «Несколько раз встречал в телепередачах сообщения о том, что кто-то из основоположников радио, экспериментируя с прием-передачей радиосигналов, улавливал отраженный собственный сигнал с запозданием и несколько измененный. Это правда?»

Распространение радиоволн сопровождается некоторыми особыми эффектами:
•   эффект антиподов — радиосигнал может хорошо приниматься в точке земной поверхности, приблизительно противоположной передатчику. Описанные примеры:
o   радиосвязь Э.Кренкеля (RPX), находившегося на Земле Франца-Иосифа 12 января 1930 г. с Антарктикой (WFA).
o   радиосвязь плота Кон-Тики (приблизительно 6° ю.ш. 60° з.д.) с Осло, передатчик 6 Ватт.
•   эхо от волны, обошедшей Землю (фиксированная задержка)
•   редко наблюдаемый и малоизученный эффект LDE (Мировое эхо, эхо с большой задержкой).
Радио

Очевидно, Вы говорите об эффекте мирового эха (задержка от 1 до 40 и более секунд):
«Альтернативная гипотеза, выдвинутая Дунканом Луненом в 1920-х, утверждает, что эхо порождает инопланетный зонд, который таким способом пытается установить контакт. В пользу этой теории приводятся факты о том, что мощность эхо-сигнала больше, чем была бы при простом отражении от некоего препятствия, а также то, что при больших задержках мощность эхо-сигнала такая же, как при малых задержках. Считается, что инопланетный зонд (если таковой есть или мог бы быть) должен находиться в так называемых точках Лагранжа, между Землёй и Луной, когда их силы притяжения взаимно нейтрализуются. Теоретически, находясь в этих точках, зонд мог бы бесконечно долго «висеть» между Землёй и Луной. Всего точек Лагранжа может быть пять: L1, L2, L3, L4, L5. С помощью оптических средств наблюдения, а также радаров, ни в одной из этих точек инопланетный зонд не был обнаружен. Многие исследователи LDE скептически относятся к теории «установления контакта» инопланетным зондом, обосновывая это тем, что контакт можно было бы устроить гораздо проще, чем перехватом земных радиосигналов и посылкой их обратно…
Ещё одной особенностью «эха длинной задержки» (LDE) является то, что при его возвращении радиосигнал практически не претерпевает спектральных искажений (что невозможно в случае отражения от облака плазмы). Это свойство LDE оставляет вопрос происхождения феномена открытым».

[postoronim]

С помощью оптических средств наблюдения, а также радаров, ни в одной из этих точек инопланетный зонд не был обнаружен.

Ну это не аргумент! Примером, Стелсы-невидимки... И это при нашем уровне технологий. А технологии не стоят на месте. Такой зрнд может обладать сверх-оптической и сверх-иной частоты невидимостью.

[Kostyrko]

Цитата postoronim: «Стелсы-невидимки...»

Следует отметить, что значительного поглощения радиоволн можно добиться только в сантиметровом диапазоне, и гораздо хуже в дециметровом. В силу физики распространения радиоволн сделать объект малозаметным в метровом диапазоне, когда длина волны сравнима с собственными размерами объекта, изменением его формы в принципе невозможно.
Стелс-технология

Эффект мирового эхо наблюдают в диапазоне коротких волн (длина волны 10–100 м).

В таком случае размеры гипотетического объекта – не менее порядка 100 м?

[postoronim]

изменением его формы в принципе невозможно

Формы нет. Но что Вы замыкаетесь на форме? К примеру алмаз полностью прозрачен для рентгеновского излучения. Можно синтезировать что-то поглощающее или прозрачное и для метрового диапазона.

[AlexAV]

Можно синтезировать что-то поглощающее или прозрачное и для метрового диапазона.

Если объект порядка длины волны - нет, т.е. принципиально невозможно, из-за неизбежного рассеяния излучения в результате дифракции. Для этого какая-то альтернативная электродинамика нужно.

[Kostyrko]

Цитата postoronim: «Можно синтезировать что-то поглощающее или прозрачное и для метрового диапазона».

Скорее, можно изготовить что-то «исчезающее», например:
«как только плазменный генератор выключается, плазма моментально возвращается в состояние обычного непроводящего радиоволны газа, становясь незаметной для радара[1][13][5]»
Плазменная антенна

Тем не менее, критике подвергается сама методика «установления контакта»:
«Многие исследователи LDE скептически относятся к теории «установления контакта» инопланетным зондом, обосновывая это тем, что контакт можно было бы устроить гораздо проще, чем перехватом земных радиосигналов и посылкой их обратно».
Мировое эхо

[postoronim]

Тем не менее, критике подвергается сама методика «установления контакта»:
«Многие исследователи LDE скептически относятся к теории «установления контакта» инопланетным зондом, обосновывая это тем, что контакт можно было бы устроить гораздо проще, чем перехватом земных радиосигналов и посылкой их обратно».
Мировое эхо

Это верно! очевидно, имеет место совершенно иное явление, которому еще нет определения и которое проявляется редко и не повсеместно. Например, какая-то локальная в пространстве и времени гравитационная линза (портал), блуждающая смычка между параллельными вселенными, локальное в пространстве изменение течения времени... далее по списку сколько хватит фантазии...

[Kostyrko]

Цитата postoronim: «Например, какая-то локальная в пространстве и времени гравитационная линза (портал), блуждающая смычка между параллельными вселенными, локальное в пространстве изменение течения времени... далее по списку сколько хватит фантазии...»

Shlionskiy перечислил 15 возможных ЕСТЕСТВЕННЫХ объяснений в двух группах: отражения в космическом пространстве, и отражения внутри магнитосферы Земли.
(Shlionskiy lists 15 possible natural explanations in two groups: reflections in outer space, and reflections within the Earth's magnetosphere.)
http://en.wikipedia.org/wiki/Long_delayed_echo

С безудержной фантазией можно пока повременить…

[4D]

Из галактики Андромеды что ли сигнал такой принять сможем? 

Оттуда вряд-ли, а вот в пределах свой галактики, согласно одной хитрой идее гравитационного линзирования сможем общаться:

По замыслу Макконе, зонд миссии FOCAL (Fast Outgoing Cyclopean Astronomical Lens), оснащенный радиопередатчиком и 12-метровой антенной, нужно расположить на «оптической оси» линзы (прямой, соединяющей приемник и передатчик) в любом месте дальше ближайшего фокуса — 550 а.е. от Солнца. Лучше дальше, поскольку в этом случае огибающий Солнце радиосигнал будет испытывать меньшее влияние помех от солнечной короны.
В канале передачи, который использует расположенную в точке фокуса передающую антенну, добавляется еще один компонент — Солнце как гравитационная линза. Усиление этой линзы для того же K_a-диапазона составляет 70 дБ (10 млн раз). Это может кардинально изменить ситуацию, особенно если учесть, что гравитационной линзой является не только Солнце, но и любая другая звезда, в частности Альфа Центавра А. Правда, поскольку ее масса и диаметр отличаются от солнечных, ее ближайший фокус располагается в 750 а.е. от звезды.
Согласно расчетам Макконе, используя два космических аппарата FOCAL с 12-метровыми антеннами в соответствующих фокусах Солнца и Альфы Центавра А, можно добиться совершенного успеха: за счет усиления двух звезд свести практически к нулю частоту появления ошибочных битов при мощности 0,1 мВт (да-да, 0,1 милливатт!).

И

Возможна связь и на более далеких расстояниях: скажем, между Солнцем и солнцеподобной звездой в центре нашей Галактики скорость передачи данных составит хотя и небольшие, но приемлемые 5,4 кбит/с (правда, при мощности в 1 кВт). Это, разумеется, теоретические данные, на практике будет не так радужно, но все равно это практически достижимые величины.

[библиограф]

 

o   радиосвязь Э.Кренкеля (RPX), находившегося на Земле Франца-Иосифа 12 января 1930 г. с Антарктикой (WFA).
o   радиосвязь плота Кон-Тики (приблизительно 6° ю.ш. 60° з.д.) с Осло, передатчик 6 Ватт.
•   эхо от волны, обошедшей Землю (фиксированная задержка)
•   редко наблюдаемый и малоизученный эффект LDE (Мировое эхо, эхо с большой задержкой).

Про эффект LDE на радиолюбительском сайте, всё очень
непросто, научного объяснения нет.
http://www.cqham.ru/lde.htm
Есть специальная разновидность радиолюбительской связи -
QRP - http://ru.wikipedia.org/wiki/QRP
Рекорд - 546 миль с 40 микроваттным передатчиком!