Возможна ли дальняя радиосвязь на поверхности Луны?

Существуют такие вещи, как связь с отражением от Луны, при которой радиосигналы «отражаются» от поверхности Луны в отдаленные места на Земле. Этот механизм можно сравнить с тем, как зеркало отражает свет.

Эта статья пишет, чтобы сказать

было обнаружено, что радиоволны, в отличие от света и инфракрасного излучения, отражаются обратно на Землю в основном от небольшой области в центре видимого диска.

Радиосвязь на Земле сильно зависит от ионосферы — слоя атмосферы, состоящего из заряженных частиц, реагирующих на радиоэнергию. На Луне нет ионосферы, но лунная пыль левитирует. Пыль ионизируется Солнцем.

Что мне интересно

  • Возможна ли дальняя радиосвязь на поверхности Луны?
  • Было/является ли распространение радиоволн на поверхности Луны частью какой-либо миссии/программы на сегодняшний день (или предлагается)?
  • Может ли анализ качества сигнала на лентах связи CSM/LM программы « Аполлон» дать что-нибудь полезное в этом контексте?

Ответы (3)

Интуитивно кажется, что отсутствие ионосферы означает большие трудности с распространением загоризонтных радиоволн, но, согласно этой статье Роберта М. Мэннинга, теоретически должна быть возможна радиосвязь с другой точкой за вашей линией. -видимости даже без использования лунного спутника связи. Из аннотации:

Двумя потенциальными низкочастотными механизмами распространения, характерными для лунного ландшафта, являются лунный реголит и фотоэлектронно-индуцированная плазменная экзосфера, окружающая Луну. Хотя была надежда, что реголит обеспечит сферический волновод, который мог бы поддерживать явления захваченных поверхностных волн, обнаружено, что в большинстве случаев реголит вреден для распространения радиоволн на большие расстояния. Однако наличие плазмы лунной экзосферы поддерживает распространение волн и фактически превосходит затухание реголита. Учитывая принятые здесь модели реголита и экзосферы, рекомендуется рассматривать частоту 1 МГц для низкоскоростной передачи данных вдоль лунной поверхности.

Хороший вопрос. Ключевым предложением в цитате является то, что 1 МГц для связи с низкой скоростью передачи данных . Таким образом, с практической точки зрения можно было бы представить, что предпочтение отдается станциям с высокой пропускной способностью или отраженным сигналам от спутников.

Связь на большие расстояния с использованием КВ (коротковолновой), вероятно, не использует ионосферные методы, как на Земле, однако распространение наземных волн было бы возможно, если бы антенна была направлена ​​​​на лунный горизонт, а антенна передатчика была достаточно высокой, чтобы максимизировать прямую видимость. Использование режима FM или цифрового режима, вероятно, уменьшит шум солнечного ветра при работе от точки к точке, в то время как SSB или AM будут использоваться для связи с Землей, поскольку на эти режимы не влияет доплеровский сдвиг. На FM будет влиять доплеровский сдвиг. Предпочтительными диапазонами будут VHF и UHF из-за размера антенны.

Если бы на Луне когда-либо были колонии, они бы общались с помощью связанных лунно-стационарных спутников. Что было бы интересно, так это попытаться прослушать сигналы AM / FM-вещания с Земли.

Это из логики и мнения, без ссылок:

Возможна ли дальняя радиосвязь на поверхности Луны?

Нет. Пыль вокруг Луны будет гораздо более дискретной, чем ионосфера, которая больше похожа на континуум. Это было бы похоже на попытку увидеть свое отражение в зеркальной пыли. Если у вас есть подходящая длина волны, то это возможно, но это будет зависеть от достаточно большого количества левитирующих частиц.

Было/является ли распространение радиоволн на поверхности Луны частью какой-либо миссии/программы на сегодняшний день (или предлагается)?

Я предполагаю, что этот вопрос касается распространения на большие расстояния. Я просмотрел все, что мог придумать, и не нашел ничего существенного, я полагаю, потому что это не сработает.

Может ли анализ качества сигнала на лентах связи CSM/LM программы «Аполлон» дать что-нибудь полезное в этом контексте?

Да. Это можно использовать для проверки того, имеют ли используемые частоты длину волны. Его также можно использовать для прогнозирования того, какая частота потребуется, поскольку время от времени будет иметь место некоторый доплеровский сдвиг частоты, и вы можете перейти на частоту, которая производит некоторый измеримый «отскок», после чего вы можете экстраполировать лучшая частота.

«Я просмотрел все, что мог придумать, и не нашел ничего существенного, я полагаю, потому что это не сработает». А может просто потому, что это было не нужно, поэтому никогда не рассматривалось? Даже на Земле надежное ионосферное распространение требует некоторых усилий, и когда вы находитесь практически в пределах прямой видимости друг от друга, эти усилия просто не оправданы. И я полагаю, что связь между астронавтами, LM/CSM, LRV/LM/CSM (если есть) и так далее велась в диапазоне УКВ или ниже УВЧ, для разумного покрытия с помощью антенн управляемого размера.