Какие потери мощности испытывает LLCD при транспортировке?

Space.com пишет (улучшенная цитата в произвольной форме):

Космический терминал LLCD (Lunar Laser Communication Demonstration) предназначен для передачи данных с Луны со скоростью, в шесть раз превышающей скорость лучших передовых систем радиосвязи, доступных сегодня. Система состоит из лазерной установки на космическом корабле LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), который запускает 0,5-ваттный лазер через 10-сантиметровый телескоп... Основная наземная станция, называемая наземным терминалом Lunar Lasercom, расположена в Уайт-Сэндс, Нью-Мексико, недалеко от Лас-Крусес, и имеет набор из четырех 40-сантиметровых телескопов для приема сигнала.

Википедия указывает, что затухание в оптических волокнах на уровне 4 дБ/км было достигнуто несколько десятилетий назад. В свободном пространстве затухание будет выше; что подводит меня к моим вопросам:

  • Сколько энергии теряет LLCD при переходе с лунной орбиты на наземную станцию?
  • Может ли газ в лазерном модуле замерзнуть в космосе?
Почему потери в свободном пространстве выше, чем в оптических волокнах?

Ответы (1)

Получение некоторой информации из информационного бюллетеня и этого веб-сайта . Формула из Википедии :

θ λ π ж 0 ( θ   я н   р а г я а н с ) .

я собираюсь предположить Вт 0 - предоставленная ширина апертуры. Это дает ширину луча, при длине волны 1,1 мкм, около 3,5 мкрад.

Хорошо, при таком значении расстояние до Земли даст пятно размером около 2,5 км или площадью 4 900 000 м^2. Общая апертура на Земле составляет около 0,5 м^2. Разница между ними дает максимальные потери на пути 70 дБ. Также будут некоторые атмосферные потери на пути, и, без сомнения, система не совсем идеальна, но я ожидаю, что общие потери на пути будут около 70-80 дБ.