Насколько ярко Солнце в S-диапазоне?

Насколько я могу судить, когда «Вояджеры» слушают Землю, они видят Солнце в том же луче. Я никогда не рассчитывал, насколько ярким будет Солнце из черного тела, потому что я понятия не имею, отражает ли это излучение Солнца в S-диапазоне.

Я также не знаю, насколько широк частотный срез переднего конца, и будет ли солнце достаточно сильным, чтобы насытить его. Частотные характеристики рупорного облучателя антенны с высоким коэффициентом усиления S-диапазона Voyager и входного каскада приемника и ПЧ? остается без ответа.

Это связано с тем, почему рабочая температура для расчета шума приемника Вояджеров составляет около 1550К? и ответы там информативны.

Я предполагаю, что проектировщики были оптимистичны в отношении того, что "Вояджер" сможет просуществовать так долго, и спроектировали систему так, чтобы она могла улавливать передачи с Земли по выходу Солнца, но я пока не могу собрать всю головоломку воедино.

Итак, я хотел бы спросить:

Вопрос: Насколько ярко Солнце в S-диапазоне? Есть ли измеренное значение мощности на единицу частоты? Насколько это близко к тому, что будет производить черное тело, скажем, при 5800 К? На этой частоте есть большая разница между тем, когда солнце спокойно, и когда оно активно?

См. также Есть ли у звезд «радиофотосферы»? Отличаются ли они от своих оптических фотосфер?

примечание: связанные вопросы и ответы содержат много информации, относящейся к "Вояджеру", которая имеет отношение к работе "Вояджера" в S-диапазоне, но у меня нет ничего о поведении Солнца на частоте 2,1 ГГц. На самом деле первая ссылка дает частоту нисходящего канала как

2113,312500 МГц для "Вояджера-2"

Не ответ, но последняя цифра этих конспектов лекций имеет показатель плотности потока для Солнца и основных источников излучения. На рис. 6 Роша и др., 2017 г. показан вклад галактики и атмосферы в температуру антенны (без переворота оси абсцисс). На странице 442 DSTSE (страница pdf 460) есть примеры T (антенны) до 10 000 K для Солнца во всем луче.

Ответы (1)

Что ж, я немного покопался и нашел полезную диаграмму здесь . Само изображение находится по этой ссылке .

Википедия определяет диапазон S как участок электромагнитного спектра от 2 до 4 ГГц. Чтобы интерпретировать соответствующие значения, отображаемые на графике для этих частот, нам нужно преобразовать эти две цифры в длины волн:

λ 1 "=" с ν "=" 300 000 000 м / с 2 000 000 000 ЧАС г "=" 0,15 м

λ 2 "=" с ν "=" 300 000 000 м / с 4 000 000 000 ЧАС г "=" 0,075 м

И мы могли бы также найти длину волны на 3 ГГц, так как она находится в середине S-диапазона и может нам помочь (подсказка: поскольку график представлен в логарифмическом масштабе, и этот расчет дает хорошую степень 10, нам точно поможет)

λ м "=" с ν "=" 300 000 000 м / с 3 000 000 000 ЧАС г "=" 0,1 м

Итак, мы можем взглянуть на график на 0,1 м. Единицы, кажется, находятся в Вт м 2 ( с / с ) 1 , и я предполагаю, что ( с / с ) просто ЧАС г , что сделало бы эти отряды такими же, как у Янски, хотя, как упоминает Коннор Гарсия в своем комментарии, Янски 10 26 Вт м 2 ЧАС г 1 . Итак, тихое солнце в диапазоне S лежит вокруг 10 6 Дж у , а вокруг лежит «взволнованное» или «активное» солнце. 10 7 Дж у .

А что касается второй части вашего вопроса, на графике также показаны некоторые кривые черного тела. Вы просили 5800 К, но ближайший на графике 6000 К - надеюсь, это нормально. Как и ожидалось, Солнце, кажется, близко соответствует этой линии для значительной части длин волн на графике, но, кажется, отклоняется в S-диапазоне, что, мягко говоря, интересно. Итак, судя по кривым черного тела на графике, солнце ярче типичного черного тела при ~6000 К в полосе S как в спокойном, так и в возмущенном состоянии. Эта разница составляет около одного порядка в спокойном состоянии и около двух порядков в возмущенном состоянии.

И, наконец, вы спросили о разнице между "яркостью" солнца в его активном и возмущенном состояниях в S-диапазоне. При визуальном осмотре графика кажется, что разница в полосе S составляет примерно один или два порядка.

Отлично, спасибо!! Я рассмотрю позже сегодня, но, похоже, вы прибили его.
Спасибо! Я разместил продолжение о несоответствии между солнцем и типичным черным телом в S-диапазоне здесь — надеюсь, ответы на него окажутся проницательными. astronomy.stackexchange.com/questions/39866/…
@ Calc-You-Later +1 голос, выдающийся ответ, но, поскольку Янски составляет 1e-26 Вт / (м ^ 3 Гц), не должен ли ваш пост читать 10 ^ 6 Jy вместо 10 ^ -20?
@ConnorGarcia ааа, ты прав! Спасибо, что сообщили мне, я немедленно отредактирую это.
@ConnorGarcia - также я предполагаю, что «m ^ 3» в вашем комментарии - опечатка, верно? В последний раз я проверял, что Janskys были Вт / (Гц * м ^ 2), если я что-то не упустил ...
@ Calc-You-Later да, m ^ 3 - опечатка.
Теперь, когда вы так хорошо с этим справились, вы можете опубликовать ответ на вопрос: Насколько хорошо «Вояджер-1» может в наши дни отделять сигналы Земли от солнечного шума? Есть некоторая информация о бюджетах каналов, которые могут быть несколько полезны в этом ответе , и можно либо покопаться в томе DESCANSO о телекоммуникациях Voyager , либо предположить, что мощность передачи на Земле составляет, скажем, 20 кВт и тарелку на 34 или 70 метров.
О, в этом ответе больше вкусностей
Если они снова заработают, они, скорее всего, будут регулярно пинговать Voyager. Вы можете следить за восходящими и нисходящими ссылками, чтобы отобразиться здесь , или загрузить журналы за несколько дней и получить фактическую мощность передачи и имя антенны (и точно размер) из Есть ли какие-либо общедоступные журналы или «Wayback Machine» для активности DSN Now ? и Понимание информации, содержащейся в XML-данных Deep Space Network?
Этот вопрос выглядит действительно интересно! Я еще немного покопаюсь вместе с просмотром ресурсов, которые вы прислали, и посмотрю, смогу ли я найти содержательный ответ :).
@ Calc-You-Later Я не получил уведомление о вашем комментарии. Лучше использовать @replies , чтобы целевой получатель комментария получил уведомление.
@uhoh ааа, спасибо, я обязательно воспользуюсь ими.