Какая мощность радиочастотной передачи требуется DSN для отправки команд на Voyager?

Проверьте страницу DSN Now , когда она покажет любую из своих станций, связывающихся с Voyager 1 (код VGR1) или Voyager 2 (VGR2), выберите эту тарелку, а затем разверните боковой столбец справа, чтобы отобразить все данные. Он покажет мощность передачи в разделе восходящего сигнала . Я обновлю этот ответ, как только увижу, что это произошло (обновления см. Ниже), но это будет в диапазоне 20 кВт и более, в зависимости от передатчика, используемого для связи с ним.

Т.е. вполне при пиковой мощности с ним и передатчик может справиться. Например, самый дальний зонд, с которым в настоящее время осуществляется связь, - это New Horizons (NHPC) на расстоянии 31,86 а.е. от Земли (световое время туда и обратно 8 часов 49 минут и 52 секунды) через мадридскую станцию ​​​​63 (их самая большая тарелка) , передающий на 20,63 кВт:

Все еще временное исправление, пока я обновляю именно то, что вы просили, но, поскольку я немного искал изображения в Google, я также нашел этот снимок экрана , показывающий, как станция 34 в Канберре общается с Вояджером 2. Это не так далеко, как Вояджер 1 (см., например , Где находятся «Вояджеры » в НАСА «Вояджер» ), а снимок экрана, похоже, был сделан 21 марта 2014 года, то есть больше года назад, но тогда расстояние от Земли до Земли все равно было более чем в три раза больше, чем текущее расстояние «Новых горизонтов»:

Станция здесь передает мощностью 19,08 кВт. Для сравнения, эта же станция в настоящее время поддерживает связь с SOHO (Солнечная и гелиосферная обсерватория), которая находится в точке Лагранжа L1 между Землей и Солнцем (SEL1), примерно в 1,5 миллионах километров от Земли или на расстоянии ~ 1% от расстояния до Солнца. Sun и ведет передачу в сторону SOHO мощностью 1,82 кВт на частоте 2,1 ГГц.

Обратите внимание, что мощность передачи, если вы уже не даете ей все возможное, действительно варьируется и зависит от многих параметров, включая частоту, расстояние до цели и угол к горизонту, т. е. толщину атмосферы, через которую должен пройти передаваемый сигнал, даже ветра, температуры и влажности в нижних слоях атмосферы, поскольку эти передатчики ужасно нагреваются при работе на пиковой мощности. И чем меньше угол, тем сильнее влияние атмосферы Земли, включая дифракцию, рефракцию и затухание в целом.

Благодаря отслеживанию OP расписания космических полетов "Вояджера" (PDF), нам удалось захватить мадридскую станцию ​​63 (тарелка 70 м, а не меньшие 30 м), передающую в сторону "Вояджера-1" на расстоянии более 131 а.е. (Световое время туда и обратно от Земли более 36 часов 24 минут). Температура вокруг Мадрида, Испания, во время передачи превышала 31 °C в 23:36 по местному времени (центрально-европейское время), и почти не было ветра (подъем из стойла только до ~ 5 км/ч), поэтому этого не должно быть. слишком удивительно, что его мощность передачи была ниже 20 кВт (19,08 кВт), чтобы снизить тепловой шум, а трансивер ниже его пикового TDP (расчетная тепловая мощность):

Мощность передачи медленно увеличивалась по мере того, как температура окружающей среды несколько снижалась, а скорость ветра немного возрастала. Высота тарелки также увеличивается, поскольку она отслеживает положение "Вояджера-1", что также снизит затухание радиосигнала атмосферой.

Для другого сравнения, вот тарелка Голдстоуна того же размера, которая выдает все, что может (21,44 кВт на изображении, до 21,6 кВт) во время передачи на New Horizons, но температура там была во время захвата 15 ° C и приятный ветерок достигал 27 км/ч:

Дополнительные скриншоты смотрите по ссылкам в комментариях ниже.

Я не знаю, сколько им нужно , но они используют передатчик S-диапазона мощностью 20 кВт на 70-метровой антенне со скоростью 16 бит в секунду для восходящей линии связи.

Этот документ содержит некоторые технические детали:

http://deepspace.jpl.nasa.gov/dsndocs/810-005/101/101E.pdf

На странице 12 вы увидите, что передатчик S-диапазона имеет максимальную выходную мощность 400 кВт. Другие имеют макс. 20 кВт.