Astronomiya

Yerdən gələn siqnal və göy mənbələrindən gələn siqnallar arasında fərq

Yerdən gələn siqnal və göy mənbələrindən gələn siqnallar arasında fərq

Bir şüa mənbəyinin (görünən işıqda deyil) ya quru, ya da səmavi olduğu necə təsdiqlənir?

Dərin izah və / və ya istinadlar mümkündürsə, minnətdar olaram.


Bir mənbənin yerləşdiyi bir neçə göstərici var:

İstiqamət: Radio dalğaları yalnız daha uzun dalğa uzunluğundakı işıq dalğaları kimidir: onu görmək üçün mənbənin istiqamətinə baxmalısınız. Territrial mənbələr ümumiyyətlə səmada yüksək deyil.

Görünən hərəkət: Başqa bir vacib cəhət Yerin fırlanmasıdır: göy Yer səthinə görə fırlanır. Beləliklə, mənbə Yerin fırlanma sürəti ilə hərəkət edirsə və səmavi bir referans çərçivəsində sabit qalırsa, çox güman ki, Yer xaricindəki bir qaynaqdır və əksinə.

Yer / Parallax: Bir neçə qəbulediciniz varsa, bir siqnalın gəldiyi istiqamətdə fikir ayrılığına düşəcəklər, ancaq bir mənbənin yerləşdiyi yerə qədər daha yaxşı razılaşacaqlar. Göy mənbələri istiqamətin (təxminən) eyni olacağı qədər uzaqdır. Paralaks deyilən fikir ayrılığı miqdarı, mənbəyə olan məsafə barədə həndəsi göstərici verir.


Planet istehsalçısının mükəmməl cavabına periyod əlavə edin. İstiqamətini ümumiyyətlə ölçə bilməsəniz bu faydalıdır.

24 saat ərzində intensivliyi mütəmadi olaraq dəyişən bir siqnalın yerüstü olması ehtimalı var.

Gücünün 23 saat-56 dəqiqə müddətində mütəmadi olaraq dəyişdiyi bir siqnalın səmavi olması ehtimalı var.

(Hər hansı bir səbəblə) yalnız günün müəyyən bir vaxtında müşahidə oluna bilən siqnallar üçün - deyək ki, gecə yarısı - 12 aylıq bir müddət “səmavi” deməkdir, lakin hava şəraitinin də 12 aylıq bir dövrü olduğu üçün diqqətli olmalısınız ən çox yer.


29 aprel 2019-cu ildə Avstraliyadakı Parkes Radio Teleskopu, Günəşin ən yaxın qonşusu Proxima Centauri-dən 4 işıq ilindən bir qədər uzaqda olan radio siqnallarını siyahıya almağa başladı. Teleskop günəş alovlarının sübutlarını axtarırdı və 30 dəqiqə dinlədikdən sonra yenidən kalibrləmə üçün uzaq bir kvazardakı təlimdən keçib geri döndü.

Ümumilikdə, teleskop 26 saatlıq məlumat topladı. Ancaq astronomlar bunu daha ətraflı təhlil etdikdə, tək bir şey gördülər - məlumatlarda beş dəfə görünən 982.02 MHz tezliyində tək bir təmiz ton.

Siqnal ilk dəfə keçən il İngilis qəzetlərindən olan The Guardian-da bildirilmişdi. Məqalədə, siqnalın yaşana bilən zonasında dövr edən Yer boyu bir planet olduğu bilinən qırmızı cırtdan bir ulduz olan Proxima Centauri üzərində inkişaf etmiş bir mədəniyyətin sübutu ola biləcəyi ehtimalı gündəmə gətirildi.

Ancaq tədqiqatçılar bu ehtimalı davamlı olaraq ən azı bir nəticə çıxarmaq üçün siqnalın yenidən müşahidə edilməli olduğunu söylədilər. Həqiqətən, müxtəlif axtarışlara baxmayaraq siqnal bir daha görünmədi.

İndi Mass Sirus, Cambridge-dəki Harvard Universitetindən Amir Siraj və Abraham Loeb, siqnalın başqa bir müşahidə olmadan da Proxima Centauri mərkəzli bir sivilizasiyadan gəlmə ehtimalını hesabladılar. Hesablamalarda etdikləri fərziyyələrin etibarlı olması şərti ilə ehtimalın effektiv şəkildə istisna ediləcəyi dərəcədə aşağı olduğunu söyləyirlər.


LIGO Hamısı Sadəcə Səsdi?

GW siqnalı bütün səs-küy paketinin bir hissəsi idi, bundan sonra iki GW siqnalını bir-birinin üstünə uyğunlaşdırdılar, buna görə əlbəttə ki, bütün səs-küy paketləri də bütövlükdə uyğunlaşmağa başladı.

Bütün səs-küy siqnalına cəsəd, GW-lər isə skelet kimi baxa bilərsiniz, əgər cəsədlərdən daha çox iki skeletə uyğun gəlsəniz. Yoxsa bir şeyimi itirirəm?

Həm də belə görünürdü ki, uzun müddət ərzində iki dedektorda belə güclü bir siqnal var və hər ikisi də 7ms müddət ərzində. Bu açıq bir matçdır.

Yalnız etibarlı bəhanə şimşək kimi görünürdü, bəlkə də bu iki detektorun da hiss etdiyi ağır bir dozada Kosmik Şüalar alovlandı? Donno.

Aşkarlanarkən iki detektor arasında tam bir güclü fırtına olub. Bunlar Kosmik Şüalarla əlaqəli ola bilər 'böyük rentgen və qamma şüaları ':

Digər tərəfdən, şimşək çaxması və şimşək çaxması bir qədər fərqlidir. Qığılcım otağından fərqli olaraq, göy gurultusu içərisindəki elektrik sahələri bir qığılcımı başlatacaq qədər böyük görünmür, bu səbəbdən Gurevich mexanizminin işi yerinə yetirməsi üçün fırtınadan keçən çox sayda yüklü hissəcik olduğunu düşünmək məcburiyyətində qaldı. dərhal. Kosmik şüalı hava duşları özləri tərəfindən kifayət qədər hissəciklər istehsal etmədiyi üçün, Gurevich, göy gurultulu fırtınanın kosmik şüa duşuna & quotrunaway parçalanması deyilən ekzotik bir proses sayəsində enerjili elektron sayını artıraraq bir təkan verdiyini irəli sürdü.

Qaçma qəzası, elektronların havada hərəkət etməsi sürət qüvvəsi onlara təsir edən elektrik gücündən az olduqda meydana gəlir. Belə hallarda elektronlar çox böyük miqdarda enerji qazanaraq & quot; qaçacaq & quot; Qaçan elektronlar hava molekulları ilə toqquşarkən, digər qaçaq elektronlar və x-şüaları və qamma şüaları meydana gətirir, nəticədə yüksək enerjili hissəciklər uçqunu yaranır. Heyelan içindəki qayalar əvəzinə qaçmış elektronları fırtına buludunun arasındakı yolu qoparan qəlpələr kimi düşünün. Gurevich modelinə görə ildırım yaradan bu keçirici yoldur.

Qaçaq qəzası çox miqdarda yüksək enerjili elektronlar, həmçinin rentgen və qamma şüaları yarada bilər. Maraqlıdır ki, qaçaq dağılmanın göy gurultulu fırtınaların içərisində görünən aşağı elektrik sahələri üçün işlədiyini bilirik. Bəzən ildırımdan dərhal əvvəl baş verdiyini də bilirik, çünki göy gurultulu fırtınadan atılan böyük rentgen şüaları və qamma şüalarını görə bilərik. Əslində bu qamma şüaları o qədər enerjili və o qədər parlaqdır ki, Yer səthindən 600 kilometr (373 mil) yüksəklikdə kosmosdan müşahidə edilmişdir. - https://www.scientificamerican.com/article/experts-do-cosmic-rays-cause-lightning/

kainatın qara dəlik sıxlığı məlumdur? nəzəri və ya müşahidə (təcrübə yolu ilə)?
Kainatın həcmi (bilinən) və içindəki qara dəliklərin sıxlığı (yuxarıdakı sual) nəzərə alınaraq, bir toqquşma ehtimalı hesablana bilər.

İndiyə qədər bu GW müşahidə nəticəsi, GW detektorlarının hansı dövrdə olduğu bir dəfədir (LIGO nə zaman ilk işə başladı və o zamandan bəri 100% canlı oldu?) LIGO aktivləşdirmə müddəti, tək bir müşahidə ilə istifadə edilməlidir. onsuz da başqa üsullarla bilinməsə, kainatdakı qara dəliklərin sıxlığını geri çəkin. Bu hesablama artıq aparılıb və ya yayımlanıb? Belədirsə harada. Kimsə bu hesablamanı aparıb burada yerləşdirə bilərmi?

Bəlkə də bilinən kainatdakı qara dəliklərin sıxlığı bilinən bir kainat həcmi verildiyi təqdirdə proqnozlaşdırılan bu cür müşahidələrin sayı LIGO-nun həqiqətən müşahidə etdiyi rəqəmlə uyğun gəlir. Verilən BH sıxlığı əvvəlcədən məlum deyilsə, LİGO-nun yaşadığı son müddətdə müşahidə olunan BH toqquşma sayı ilə nəticələnə bilər.

Mənim təxminim və hunch budur ki, BH sıxlığı daha böyükdür və LIGO tərəfindən fəaliyyətə başladığı dövrdə müşahidə ediləndən daha çox belə toqquşmaları nəzərdə tutur. Əgər bu doğrudursa, deməli, LIGO detektorunun səmərəliliyi çox aşağıdır, lakin LIGO tərəfindən onların aşkarlama səmərəliliyinin niyə aşağı (əgər azdırsa) olduğuna dair kifayət qədər açıqlama verilibmi?

LIGO qrupu müşahidələrinin bu tərəfini müzakirə etdimi? Bu yeni, köhnə və ya nədənsə əhəmiyyətsizdir?


Bağlı Cihazlarınız Astronomiya Hazırlayır

Bu məqaləni bərpa etmək üçün Profilimə baxın, sonra qeyd olunan hekayələrə baxın.

Bu məqaləni bərpa etmək üçün Profilimə baxın, sonra qeyd olunan hekayələrə baxın.

İndiyə qədər "İşdə İnternetdəki bəzi axmaq şeylər var" tam məqalə janrına çevrildi. Hətta fikrə həsr olunmuş bir Tumblr da var: "İçərisinə bir çip qoyuruq" deyilir.

Gələcəyin bəzi görüntülərində ağıllı cihazlar gündəlik həyatda əksər məqamları ələ keçirir, kəmiyyət olaraq təyin edir və idarə edir. Fırın peçenyenizi unutduğunuzu bilir və ən yüksək xırtıldayan təzəlikdə sizin üçün sərinləyir. Azarkeş otağa girdiyinizi və bir meh istəməyinizi bilir. Yastıq xoruldamağa nə vaxt başladığını bilir və titrəyir, beləliklə yuxuda dəyişirsən. Alexa sizə bir sifariş verə bilər! OK, Google?

Bax budur iş budur: Bu cihazlarda olan çiplərin yaxşılıq etməsi üçün xarici dünya ilə əlaqə qurmalı və xarici dünya geri danışmalıdır. Və əksər rabitə sehri kimi - bu, tez-tez radio dalğaları vasitəsilə baş verir.

Yer üzündə artan ağıllı obyektlərin sayı (daha güclü və daha uzun mənzilli WiFi parıldayan peyklər, avtomobil radarları və hər yerdə hüceyrə örtüyü ilə yanaşı) planetimizdən kənara baxmaq istəyən alimlər üçün problemlər yaradır: Astronomlar bunu daha çətin və kosmosdan bəzən insan texnologiyası ilə eyni tezliklərdə daxil olan zəif radio siqnallarını aşkar etmək daha çətindir. Alimlər, sənaye və hökumət bir çoxunu böhran adlandırdığı üçün bir spektri paylaşmağa çalışırlar.

Hal-hazırda FCC radio spektrinin istifadəsini tənzimləyir. Əsasən radio astronomiyası üçün bəzi "lentlər" və ya frekans aralıklarından qənaət edir. Məsələn, təxminən 1400 meqahertz, astronomlar kifayət qədər etibarlı şəkildə neytral hidrogen axtara bilərlər. Bir az daha yüksəkdə, 1600 meqahertz yaxınlığında FCC, hidroksil müşahidələri üçün qoruyucu xüsusiyyətlərə malikdir. Hidrogen və # x27s kimi tamamilə qorunan bantlarda başqaları - ağıllı diş fırçası istehsalçısı və ya mobil telefon təminatçısı deyil - bu tezliklərdə yayımlaya bilməzlər.

FCC tərəfindən ayrılmış spektrin qalan hissəsi “yayım”, “həvəskar”, “mobil” və “meteoroloji yardımlar” kimi 29 digər xidmət arasında bölünür. Heç də bütün texnologiyalar xüsusi frekanslardan istifadə etmək üçün lisenziyalar tələb etmir (bir çox İnternet Şeyləri də daxil olmaqla). Ancaq bəzi FCC & # x27 dilimlərində şirkətlər xüsusi bölmələr üçün mübarizə aparırlar. Məsələn, mobil provayderlər televiziya yayımçılarının istifadə etdiyi 84 meqabayt bant genişliyi üçün bu ilin əvvəlində 19 milyard dollardan çox pul ödədilər.

Və bu b $ g rəqəmi sizə bir şey deməlidir: Bu dilimlər qiymətlidir. Bu sadə tələb və təklifdir. Bu, yalnız radio astronomiya üçün ayrılmış bu takozlar deməkdir? Biri həqiqətən bunları pul qazanmaq üçün istifadə etmək istər.

Burası akademik olduğu üçün bunun üçün bir komitə var: Milli Elmlər Akademiyasının Radio Tezliklər Komitəsi (CORF!). Və 1 İyulda astronom Liese vanZee yeni rəhbər olacaq və hökumətin və dünyanın radio mənbələrinin ayrılmasına rəhbərlik etməyə kömək edən (çalışmağa) çalışan alimlər qrupuna rəhbərlik edəcək, beləliklə alimlər Samsung Galaxy-nizi müsadirə etmədən qalaktikaları öyrənə bilərlər.

VanZee-nin tədqiqatları əsasən ultra qorunan zolaqlardan birini istifadə edir - kosmik hidrogen ifraz etdiyi 1420 megahertz tezliklərdə. Deməli, antikolliz radarı ilə eyni tezlikdə emissiya göndərən mürəkkəb üzvi molekulları tədqiq edən bəzi radio astronomlardan daha çox şəxsən narahat olmağa daha az ehtiyacı var. Hələ, VanZee’nin yalnız elm spektrinin olduğu deyilən hissəsində belə problemlər ortaya çıxır. "İnsanların orda yayımlanmasına qərar vermələrinə mane olmur" deyir. Bu, çox vaxt istənilmədən, “harmoniklər” şəklində və ya təsadüfən tam 2, 3, 4 və s. Frekanslara sahib təsadüfi tonlarda baş verir.

Dünya Radio Rabitə Konfransının yaxınlaşan iclasına hazırlaşmaq üçün vanZee komitəsi 275 ilə 450 gigahertz arasındakı bəzi "yeni" spektrdə iştirak edən liderlərə məlumat verəcəkdir. Aşağı frekansların bu qədər sıx olduğu bir vaxtda insanlar daha yüksək səviyyələrə doğru irəliləyirlər (bunu etmək üçün texnologiya yetkin olmasa da) və əvvəllər ayrılmamış spektrdə hərəkət edirlər.

Ancaq böyük bir problem var: Çilidə yepyeni, milyard dollarlıq bir teleskop - Atacama Large Millimeter / submillimeter Array və ya ALMA - bir neçə il əvvəl bu radio aralığında kosmosa baxaraq gözlərini yeni açdı. "Atmosferimizdəki və ya qalaktikamızın digər hissələrindəki molekulları və ya digər qalaktikalarınızı öyrənmək istəyirsinizsə, istifadə etmək istədiyiniz spektrin bir hissəsidir" deyir vanZee. Bir dəstə rabitə növü orada yayımlanmağa başlayarsa, o milyard dollarlıq alət öz işini bacara bilməz.

İndi VanZee astronomlardan başqa hamının astronomiyanı xilas etmək üçün luddit olmaları lazım olduğunu söyləmir. "Elm ictimaiyyətinin ayaqlarını yerə qoyub" Xeyr yox, yox "deməsi həqiqətən cazibədar" dedi. "Ancaq əslində sənaye ilə işləmək istəyirik."

Hər iki tərəf də baş dartmağı minimuma endirmək üçün çalışa bilər: Astronomlar radio teleskoplarını dünyanın vəhşi təbiətində, Blueteeth və hücrə qüllələri və Teslas ordularından uzaqda qurmağa davam edə bilərlər. Həm də "interferometrlər" qura bilərlər - astronomların yerüstü və göy siqnallarını ayrı-ayrı qablar əvəzinə bir-birləri ilə birlikdə işləyən daha kiçik teleskop dəstləri.

Sənayedə, harmonik yaratdıqda "bağışla" deyə bilər və sonra düzəldə bilər. Hər kəs üçün yaxşıdır. VanZee, "Qrupunuzun xaricində ötürürsünüzsə, enerjinizi israf edirsiniz" deyir. Və FCC hər iki tərəfə daha çox yol verə bilər: Astronomiyanın müqəddəs zolaqları ilə rabitə zolaqları arasında bir az boşluq qoyun, beləliklə sənaye kainatı gizlətmədən bir az təmkinli ola bilər.

Darpa deyir ki, sizə bu sürünən meduza pişi robotunu gətirən müdafiə araşdırma agentliyi. & quot; Spektri ayırmaq & quot; O qədər sərt, belə passe. İrəli gedən yol radio yayanlara dəqiq olaraq nə edəcəyini söyləmək deyil, onları azad etməkdir, özləri qərar versinlər.

Köhnə model bir əsrdən çoxdur nisbətən yaxşı işləmişdir. Ancaq Darpa & # x27-nin fikrincə, müəyyən, statik bir tezlikdə işləyən cihazlara sahib olmaq artıq praktik deyil. Bu, agentliyin və # x27s yeni Spectrum Collaboration Challenge-in (bir neçə il əvvəlki bir problemə bənzər) əsasını təşkil edir: Kənar insanlar, yayım əsasında, dərhal bu anda hansı tezlik aralığının ən yaxşı şəkildə işləyəcəyini seçə biləcək cihazlar yaradırlar. yaxın olan digər cihazların xüsusiyyətləri - bunlar da daxil olmaqla həmçinin frekanslar arasında sürüşmə.

"Əgər bu gün mövcud olan səmərəsizlikləri aradan qaldırmaq istəyiriksə" deyərək meydan oxuyan Paul Tilghman, & quot; insanların spektrini deyil, maşın sürətində idarə etmək istəyirik. ' Yanvar ayında seçilən otuz komanda, artıq dekabr ayında radio yayımçılarının ləğv ediləcəyi ilk "turnir" ə hazırlaşırlar.

Hərbçilər və buna görə Darpa buna maraq göstərirlər, çünki onun bir çox “pilotsuz platforması” - su və havadakı pilotlar, orbitdəki peyklər - ardıcıl və fasiləsiz rabitəyə ehtiyac duyurlar. Ancaq rəqabətdən nə çıxırsa, sənayedə də yol tapa bilər. Dişlərinizin təmiz olub olmadığını söyləyən diş fırçanıza!

Bunun kimi super-ağıllı yayımçılar radio astronomiyası üçün həm yaxşı, həm də pis xəbər ola bilər. Yaxşı xəbər: Maşınlara hansı frekansların istifadə ediləcəyini anlamağa kömək edən alqoritmlər & 1420 meqabayt istifadə etməmək kimi şeyləri asanlıqla daxil edə bilər. & Quot;

Pis xəbər: Astronomlar bir siqnalın kosmosdan gəldiyini bilmək istədikdə, bəzən insan tərəfindən yaradılan radio dalğalarının müəyyən bir mənbəyinin necə göründüyündən asılıdırlar. & quot; Bəli, & # x27s mütləq qonşuları & # x27 iRobot & quot; deyə bilərlər. Ancaq iRobot daima dəyişirsə olmaz.

Radyodan istifadə inkişaf etsə də, vacib olanı paylaşmaq, ağıllıca danışmaq və hamısını əvvəlcə danışmaqdır. Çünki evdə ünsiyyət qurmaq nə qədər sərin olsa da, məsuliyyətsiz davranmaq insanları kosmosdan uzaqlaşdıra bilər. "Əgər spektri insan süni emissiyalarla doldurursan, heç vaxt kainatın müəyyən hissələrini anlaya bilməyəcəksən" deyir VanZee.


Səma ephemeris qütbünün dəqiq müşahidələrindən Yer fırlanmasının geofiziki həyəcanının analizində istifadə

Yerin fırlanmasının pozğunluqları hazırda UT1-UTC universal vaxtının zaman dəyişikliyi və səmavi ephemeris qütbünün (CEP) oxundakı yerdəki və Yer səmtindəki dəyişikliklər kimi beş Yer istiqamətləndirmə parametri (EOP) ilə ifadə olunur. Digər tərəfdən, Yerin fırlanma dinamik nəzəriyyələri ümumiyyətlə ani fırlanma vektorunun narahatlıqlarını təsvir edir. EOP təyininin məkan və müvəqqəti həllində böyük bir inkişaf da yüksək tezlikli qütb hərəkəti və qidalanma arasındakı fərq problemini gündəmə gətirir. Burada fırlanma oxunun qütb hərəkəti ilə CEP-nin müşahidə olunan dəyişiklikləri ilə yanaşı, CEP-nin fəza və quru hərəkəti arasındakı zaman sahəsi əlaqələrini əldə edirik. Bu münasibətlər Brzeziński (1992a) tərəfindən müzakirə edilmişdir. Burada Capitaine və digərlərinin təklif etdiyi formada şərti Yerüstü Referans Sistemi ilə Göy Referans Sistemi arasında yalnız matris çevrilmələrindən istifadə edilərək daha sadə və birbaşa şəkildə təqdim olunur. (1986) və Capitaine (1990), qeyri-sabit mənşə konsepsiyasına əsaslanır (Guinot, 1979). Bu əlaqələr əvvəlcə müxtəlif yaxınlaşmalardan irəli gələn səhvlərin böyüklüyünü qiymətləndirməyimizə imkan verən ciddi bir formada əldə edilir. Son xətti ifadələr qütb hərəkətinin geofiziki həyəcanını xarakterizə edən ixtiyari diferensial tənlikləri dəyişkən olaraq yalnız müşahidə olunan kəmiyyətlərdən istifadə edərək forma çevirən bir alqoritmdə istifadə olunur.


Şərhlər

Ha! Yan-yana müqayisə şəkillərinizdə dairəvi diyafram maskasını bunlar üçün istifadə etmədiyinizi görə bilərəm. İndi hər yerdə bu lens diyafram bıçağı ulduz tırmanışlarını görəcəyəm. təşəkkürlər!

Zarafat bir yana, insanlar tez-tez məhdudiyyətlərinin (LM) nə olduğunu bilmək istəyirlər. Kiminsə yığılmış şəkillərin sayına və ya ümumi ifşa müddətinə (bəlkə də loqaritmik miqyasda) qarşı LM göstərən bir qrafik qurmasını görmək istərdim. Bu, demək olar ki, çox qısa fokus məsafəsi linzaları ("normal" ətrafında), nisbətən qısa məruz qalma və müntəzəm ulduz xəritələri ilə edilə bilər. Yəni, SAO kataloğundan daha zəif olmayan ulduzlardan istifadə edərək, sadəcə taranabilmək üçün.

LM getdikcə halsızlaşmağa davam edir, yoxsa yuvarlanmağa başlayır və nə vaxtsa düzələcək kimi görünür? Yalnız bir az yığma ilə oynadım, nəticənin nə olacağı barədə heç bir fikrim yoxdur. Ancaq 30 saniyəlik kadrları kifayət qədər ifşa edə bilsəydim, 200 mm f / 2.8 obyektivimlə 25-ci böyüklükdəki obyektlərə çata bilmək fikri cəlbedici görünür.

Və bütün təyyarələrə və peyklərə lənət olsun!

Şərh yazmaq üçün daxil olmalısınız.

Richard S. Wright Jr. Yazı müəllifi

Salam, bəli bu şəkillər diafraqma öncəsi maska ​​günləri idi

Bu bəzən yolda bir takip blog üçün böyük bir fikirdir. Zəif bir ulduzu göy parıltısından ayırmaq bir problemdir, eyni zamanda oxunan və vurulan səs-küydür. İstifləmə hər ikisinə də kömək edəcək, amma bir nöqtədə daha yaxşısını etmək "praktik olaraq" qeyri-mümkün olacaq. Oxunan səs-küyün tamamilə yığışdırılması bütün məqsədlər və məqsədlər üçün "qadağandır" və buna görə də məhdudlaşdıran böyüklük kameraların səs-küy oxumasının bir funksiyasıdır. Yep ... əla mövzu fikri ... bir müddətdir!


Yalnız yadplanetlilərin siqnallarını deyil, yadplanetli probları axtaraq

Kor tarixlərdə ən azı bir səviyyədə bizə bənzəyən başqalarını axtarırıq. Bu, şəxsi həyatımızda doğrudur, amma bir müddətdir müvəffəqiyyətsiz bir yoldaş mədəniyyətini axtardığımız qalaktik tanışlıq səhnəsində. Son yeddi ildə öz radio və lazer rabitəmizi inkişaf etdirərkən, Yerdənkənar Zəka Axtarışı (SETI), kosmosdan gələn radio və ya lazer siqnallarına və astronomların kosmosu öyrənmək üçün istifadə etdikləri iki növ elektromaqnit və ldquomessenger və rdquo üzərində dayanmışdı.

Eyni dövrdə, Voyager 1 və 2, Pioneer 10 və 11 və New Horizons kosmik gəmisi kimi sondaları da ulduzlararası kosmosa doğru yola saldıq. Bunlar sonunda varlığımızı passiv şəkildə elan edərək yad mədəniyyətlərə çata bilər. Ancaq 1960-cı ildə, kosmos çağının başlanğıcında, Ronald Bracewell bir təbiət məqaləsində fiziki bir kosmik zondun ulduzlararası məsafələrdəki texnoloji sivilizasiyaları da axtara biləcəyini qeyd etdi. Buna görə də SETI bu texnikanı da araşdırmalı və son zamanlarda cazibə dalğalarının aşkarlanması ilə başlamış multimessenger astronomiya dövründə vaxtında təsəvvür edilməlidir.

Bu cür kəşfiyyat açıq şəkildə hər iki şəkildə də işləyə bilər. Kepler kosmik teleskopu tərəfindən toplanan məlumatlar sayəsində, günəşə bənzər ulduzların təqribən yarısının yaşana biləcəyi bölgələrdə yer boyu bir daş planetə sahib olduğunu bilirik. Bu zona daxilində planet & rsquos səth istiliyi maye suyu və həyat kimyasını dəstəkləyə bilər. Məşhur Drake tənliyi, Samanyolu qalaktikamızdakı başqa bir mədəniyyətdən bir radio siqnalı alma ehtimalını (böyük qeyri-müəyyənliklə) təyin edir. Ancaq bu, qapımıza gələ biləcək fiziki zondlara aid deyil. Bu fərq işıq sürətində bir mobil telefon danışığı ilə yerüstü poçt vasitəsilə məktub mübadiləsi arasındakı fərqə bənzəyir.

Drake tənliyinə bir əlavə də təklif edir: Ulduzlararası məkanda bir sondakı probların sayı, ulduzların sayı, bir ulduz üçün istehsal olunan probların sayının N-dən çox olması ilə ifadə edilə bilər. Ən yaxın ulduz sistemi, Alpha Centauri, daha uzaq bir cırtdan ulduza (C) bağlanmış günəşə oxşar ulduz cütü (A və B). Bu üçqat ulduz sistemi təxminən dörd işıq ili məsafədədir və ancaq ən yaxın zond (3N) 1/3 nisbətində daha kiçik bir məsafəyə daha yaxın və mdashat ola bilər. Əslində, sivilizasiyalar orta hesabla dörd milyon (N

10 15) ömrü boyu bir ulduz başına problar.

Hər bir zond, Breakthrough Starshot təşəbbüsü ilə təklif edilənə bənzər bir qram ağırlığında olsaydı, dörd milyon zondun ümumi kütləsi planet boyu kütlə büdcəsində bir kilometr ölçülü asteroid & mdashcompletely cüzi çəkisi ilə müqayisə edilə bilər. Belə bir meteor Yer kürəsinə hər yarım milyon ildə bir vurur və onun ölçüsü təxminən 66 milyon il əvvəl dinozavrları öldürən Chicxulub K / Pg təsir gücündən bir neçə on qat daha kiçikdir. Aydındır ki, ulduzlararası zondların həqiqi sayı bir ulduz başına texnoloji sivilizasiyaların bolluğundan və ömründən, habelə hər zondun ağırlığından və istehsal texnologiyasının zərifliyindən asılı olacaqdır.

Yer üzündən gələn kitabım, 2017-ci ilin oktyabrında Havaydakı Pan-STARRS təsisatı tərəfindən Hawaii dilində "Oumuamua" mənasını verən "ldquoscout & rdquo" kəşfindən bəhs edir. Günəş sisteminin xaricindən Yer yaxınlığında aşkar edilən ilk ulduzlararası obyekt olaraq, əvvəllər Günəş sistemində görünən hər hansı bir kometa və ya asteroiddən fərqli olaraq qəribə görünürdü. Kitabda "Oumuamua" nın qeyri-adi xüsusiyyətləri izah olunur: əvvəllər kometalar və ya asteroidlər arasında görülən həddindən artıq nisbətdə düzəldilmiş bir forma və qeyri-adi bir başlanğıc sürətə və parlaq bir görünüşə sahib idi. Komet quyruğu da yox idi, lakin buna baxmayaraq günəş cazibə qüvvəsindən çox günəşdən uzaqlaşma nümayiş etdirdi.

Adi bir kometa olaraq, "Oumuamua" raket effektinin həddindən artıq itələməsini yaşamaq üçün kütləsinin təxminən onda birini itirməli olurdu. Bunun əvəzinə, "Oumuamua, izi boyunca karbon əsaslı molekullar göstərmədi, fırlanma müddətində titrəmə və dəyişmə və kometa təyyarələrindən gözlənilən dəyişikliklər göstərmədi. Həddindən artıq güc, "Oumuamua'nın günəş işığının təzyiqi ilə itələdiyi, yəni 1924-cü ildə Fridrix Zander tərəfindən təklif edilmiş və hazırda kosmik tədqiqat üçün ümidverici texnologiyanın süni şəkildə hazırlanmış bir işıq saçağı və mdasha incə qalıcı olduğu təqdirdə izah edilə bilər. sivilizasiyamız tərəfindən inkişaf etdirilmişdir. Bu ehtimal "Oumuamua bir şüşə içində bir mesaj ola bilər" deməkdir.

2020-ci ilin sentyabrında, başqa bir qeyri-adi və ldquoasteroid & rdquo, komet quyruğu olmadan günəş işığı ilə həddindən artıq təkan göstərən Pan-STARRS tərəfindən kəşf edildi. 2020 SO astronomik adı ilə etiketlənmiş bu obyekt, "Oumuamua" kimi əlaqəsiz deyildi, əksinə günəş ətrafında Yer kürəsindəki bir orbitdə idi. Orbitini vaxtında birləşdirdikdən sonra, 2020 SO-nun 1966-cı ildə Ayın səthində Surveyor 2 ay endiricisinin düşməsindən qalan, sahibsiz bir raket gücləndiricisi olduğu aşkar edildi.

Buna baxmayaraq, bu kəşf, böyük bir səth-kütlə nisbətinə sahib olan incə süni cisimlərin təbii quyruqlu quyruq olmadan günəşdən uzaqlaşmasına əsaslanaraq təbii cisimlərdən fərqlənə biləcəyi düşüncəsinə etibar verir. “Oumuamua’nın yüksək yerli sürətinə, böyük ölçüsünə və traektoriyasının meylinə əsaslanaraq planetimizdən yarana biləcəyi bir yol yoxdur. Qoymağın başqa bir yolu da budur: "Oumuamua dünyanın bir hissəsini günəşin ətrafında Yerin orbitində keçirdi və kəşfindən bir il əvvəl trayektoriyasına sürüklənmiş insan tərəfindən yaradılan bir cisim olmadığını bilirik.

Bir çimərlik yaxınlığında tətilə çıxarkən təbii dəniz qabıqlarını öyrənməkdən zövq alıram, amma nadir hallarda süni hazırlanmış plastik butulka ilə qarşılaşıram. Eynilə, astronomlar müntəzəm olaraq günəş sistemindən gələn kometləri və ya asteroidləri izləyərkən təbii olaraq hazırlanmış qayaları aşkar edirlər, lakin bəlkə də "Oumuamua, inkişaf etmiş bir texnoloji sivilizasiyanın istehsal etdiyi plastik şüşə ilə ilk qarşılaşmamızı təmsil edir. Lightsails, Oumuamua sahəsi ilə müqayisə edilərək səth kvadratına düzəldilmiş onlarla metrə bir qram çəkmək üçün dizayn edilə bilər.

Ulduzlararası zondlar təsadüfi paylanmadan çəkilməyən üstünlük verilən trayektoriyalara da manevr edə bilər. Xüsusilə, araşdırmaq istədikləri ulduza nisbətən onları rahatlaşdırmaq faydalıdır. Bu vəziyyətdə, ulduzun cazibə qüvvəsi onları düz özünə tərəf çəkəcəkdir. Onların hərəkət trayektoriyalarının fokuslanması, ulduzun ətrafındakı sıxlığını artıracaq və daha çoxunun yaşayış zonası boyunca gəzib oradakı texnoloji imzalar üçün casusluq etməsinə imkan verəcəkdir. Günəş sisteminin xarici zərfində, Alfa Centauri’nin günəşlə sərbəst şəkildə bağlanmış Oort buludunun çoxsaylı buzlu qayaları arasında belə yavaş hərəkət edən zondlar gizlənəcəkdi.

Zondları göndərənlər adsız qalmağı üstün tutarlarsa, onları günəşin yaxınlığındakı bütün ulduzların təsadüfi hərəkətlərinin ortalaması olan yerli istirahət standartı deyilən qalaktik dayanacağa yerləşdirməyi seçə bilərlər. Bu neytral istinad çərçivəsində onların haradan gəldiklərini müəyyənləşdirmək mümkün deyil. Təəccüblüdür ki, "Oumuamua günəş sisteminə girmədən əvvəl o çərçivədə başladı.

"Oumuamua" da topladığımız məlumatlar natamamdır. Daha çox məlumat üçün oxşar cisimlər üçün səmanı izləməyə davam etməliyik. Yalnız olmadığımızın fərqi Yerdəki hədəflərimizə və kosmos istəklərimizə təsirli təsirlər göstərəcəkdir. Hər səhər xəbər oxuyarkən özümü saxlaya bilmirəm, bankadakı ən kəskin peçenye olub olmadığımızı düşünürəm. & Rdquo Süd Yolunda bizdən daha qəribə insanlar varmı? Bunu tapmaq üçün yeganə yol, istifadə edə biləcəkləri çoxlu sayda peyğəmbəri göydə araşdırmaqdır.

Müəllif (lər) haqqında

Avi Loeb Harvard Universitetinin astronomiya şöbəsinin keçmiş sədri (2011-2020), Harvard-ın Qara Delik Təşəbbüsünün qurucu direktoru və Harvard-Smithsonian Astrofizika Mərkəzinin nəzəriyyə və hesablama institutunun direktorudur. O, eyni zamanda Milli Akademiyaların Fizika və Astronomiya Şurasına və Breakthrough Starshot layihəsi üçün məsləhət şurasına rəhbərlik edir və Prezidentin Elm və Texnologiya Məsləhətçiləri Şurasının üzvüdür. Loeb ən çox satan müəllifdir Yerdən kənar: Yer üzündən Ağıllı Həyatın İlk İşarəsi (Houghton Mifflin Harcourt).


Vay üçün izahların müqayisəsi! Siqnal

Wow! Üçün üç təklif olunan açıqlama var: ya Yerdən yalançı tullantılar, bir ulduzlar arası əlaqə və ya bir elektrik şüasından sızma. Hər bir izahat üçün və əleyhinə olan dəlillərin qısa bir xülasəsi:

Səbəb kimi elektrik enerjisi sızıntısı üçün mübahisələr:

  • Vay üçün güc işıqlandıran izahat! Wow-un dördünün də hesabı! parametrlər: alınan güc sıxlığı, siqnalın müddəti, tezliyi və bunun səbəbi Wow! bir daha baş vermədi. Vay! güc şüalarının sızması hipotezi, Wow'u dinlədikcə daha da güclənir! təkrarlamaq təkrarlandığını müşahidə etmir.
  • Elektrik şüaları indi daha etibarlıdır, çünki biz özümüz özümüz inşa edirik: Starshot layihəsi bu əsrdə yaxınlıqdakı ulduzlara zondlar buraxmağı planlaşdırır. Beamers üçün bu cür ulduzlararası zond buraxılışı üçün tələb olunan texnologiya bizim əlimizdədir.

Bir səbəb kimi ET ünsiyyətinə qarşı mübahisələr:

  • Nəzəriyyə ki, vay! Sinyal, bir ulduzlararası ünsiyyətin təkrarlanacağını təxmin etdi. ETI-dən bizə göndərilən mesajların qəsdən işıqlandırılmasına baxan ümumi SETI strategiyasına uyğundur. Ancaq sonrakı qeyri-müşahidələrin uzun seriyası Vay! SETI mesajlaşma hipotezinin tədricən sınaqdan keçirilərək saxtalaşdırıldığını göstərir.

Bir səbəb kimi radio tezliyi müdaxiləsinə (RFI) qarşı mübahisələr:

  • Vay! Siqnal 1,42 GHz-də idi. 1,4 ilə 1,427 GHz arasındakı zolaq beynəlxalq səviyyədə qorunur, yəni bütün tullantılar qadağandır [2]. Buna görə də Wow! Yer üzündəki peyklərdən və ya təyyarələrdən bir ötürmə oldu, çünki bunlar qadağandır bu qrupda ötürmək. Gizli peyklər bundan qaçınardılar, çünki radio astronomları tərəfindən aşkar ediləcəkdilər. (Bu zolaqdakı tullantılar bəzən aşkarlanır, lakin çox aşağı səviyyədədir. Bunlar, ehtimal ki, elektronikada qeyri-xətti təsirlər olan intermodulyasiya məhsulları ilə bağlıdır.)
  • Təyyarələrin göydə statik qalması ehtimalı azdır. Kosmik gəmi şüadan çox daha sürətli keçəcəkdi. Bu açısal hərəkət çatışmazlığına uyğun gəlmək üçün bir Yer peyki Aydan çox kənarda milyonlarla kilometr məsafədə olmalıdır.
  • Ohio yaxşı RFI rəddinə sahib idi, çünki qeyd olunan nə idi fərq iki arasında ofset şüalar, buna görə hər iki buynuzda eyni anda görünən yerli bir siqnal ləğv edər. Bu tez-tez yoxlanılırdı.
  • Siqnalın yerli bir siqnalın harmonik və ya alt harmonik olması ehtimalı, uzun illərdir 21 sm zolağı izləyən Ohio əyaləti tərəfindən qarşılanır, yerli bir müdaxilə siqnalı görmüş olardı.
  • Qəsdən yalan? Bu, etibarlılıqdan məhrumdur, çünki saxtakarlıqlar praktik bir zarafatdır və sonradan üzə çıxsa uğur qazanır. Bəs onda niyə bunu on illərdir gizli saxlayırsan?

RF Simsiz Dünyası

Mikrodalğalı frekanslar, ionosferə nüfuz etdikləri üçün simsiz rabitə üçün istifadə olunur. Səth dalğaları kimi yer dalğaları kimi istifadə edildikdə zəifləyirlər. Bu səbəbdən də mikrodalğalı rabitə əsasən LOS (Sight Line) əsaslı ünsiyyətdir.

Mikrodalğalı rabitə sistemləri əsasən peyk sistemləri və yerüstü sistemlər kimi təsnif edilir. Bu sistemlərin hər ikisi ötürmə hissəsini və qəbul hissəsini tələb edir. Ötürücü sistem baza bant siqnalını mikrodalğalı siqnala çevirir. Qəbul sistemi mikrodalğalı siqnalı baza bant siqnalına çevirir. Əsas zolaqlı siqnal səs, məlumat və video kimi bir neçə aşağı bant genişliyi siqnalını daşıyan çoxsaylı siqnaldır, çoxsaylı genişləndirmə ya TDM və ya FDM istifadə olunur.

Terrestrial Communication System

Microwave frequency gets attenuated due to buildings, trees, geographical locations, hence the ground distance(i.e. range) is limited from one part of earth to the other. In order to extend the range of terrestrial communication system, multi section relays or repeaters are used.

The figure-1 depicts terrestrial communication system with two stations and repeater module. Multiple repeaters are used between source and destination stations. Repeater receives the signal from one end and amplifies and retransmits the signal to the other end. Hence repeaters will make up for the RF losses introduced due to path pass. Typically repeaters are placed at the distance of about 32 to 80 Km.

Terrestrial system uses both analog and digital modulation types. In analog systems, data information signals are frequency multiplexed(FDM) first and later modulated (FM) and up converted for the transmission using RF antenna.

In digital systems, data information signals are time multiplexed(TDM) to form baseband signal. This is later modulated (using either PM or PSK) and up converted for transmission using RF antenna.

Satellite Communication System

Figure-2 depicts satellite communication system. There are two modes of satellite based network viz. mesh and star. In general in this system, baseband information is transmitted at microwave carrier frequency using directional antenna from ground station (i.e. VSAT) to the satellite. Satellite receives the signal using on board antenna. It first shifts the received frequency to the other frequency band. Later it does amplification of the translated signal before being relayed over the large area of the earth.

As depicted in the figure 6GHz is used as uplink frequency and 4GHz is used as downlink frequency. Difference of 2GHz is carried out at the satellite transponder using LO frequency of value 2225 MHz. Here 6 GHz is the frequency range from 5.925 to 6.425 GHz and 4 GHz from 3.7 to 4.2 GHz. Refer function of satellite transponder.

Satellite frequencies are selected to overcome effects of ionosphere, absorption by gases and water vapour. Geo Stationary Satellite is placed at the height of 35800 Km. It travels at approx. speed of 11000 Km/Hour. Due to this fact, tracking of satellite is not required and fixed antenna at ground station is enough to establish RF link at all the times.

In mesh mode, VSAT1 and VSAT2 directly communicates using satellite. In star mode, VSAT1 and VSAT2 communicates using Satellite/Hub. Both configurations work at 6GHz(uplink) / 4GHz(downlink) bands. The other satellite system bands are Ku bands and works at 14GHz (Uplink) /11 GHz (Downlink) and 17/12 GHz frequency bands.

As mentioned in terrestrial system, repeater is used between source and destination stations. In satellite system, transponder is used to provide connectivity between source and destination stations. In general, satellite usually will have total 12 transponders each with 36 MHz bandwidth. The whole satellite band is usually about 500MHz.

Difference between Satellite System and Terrestrial System

There are a number of differences between satellite based and terrestrial wireless communications that affect design.

&bull Coverage area of a satellite based system is greater than that of a terrestrial based wireless communication system. A GEO satellite with one single antenna can cover about 1/4 th of the earth.

&bull Satellite communications link will have more degradations compare to terrestrial communication link but quality of transmission is usually quite good.

&bull In a satellite link delay from earth to satellite to earth is about 240ms while in terrestrial link it will be far less. But transmission cost in a satellite system is independent of the distance within the area of coverage of the satellite antenna, while in terrestrial system it varies based on the distance.

&bull In a satellite based system satellite EIRP and bandwidth is very vital parameters which need to be carefully designed at the initial stage of both satellite and earth station point of view.

&bull Very high bandwidths and very high data rates are achievable in a satellite based communication system.

&bull In case of satellite based systems all the earth stations/VSATs can receive their own transmissions and hence transmitted power should be carefully decided based on the RF link budget. But both transmitting and receiving frequencies are different and hence will not create much problem. Transmit reject filter should be good enough to overcome this problem.


Mündəricat

At different frequencies, radio waves travel through the atmosphere by different mechanisms or modes: [3]

E, F layer ionospheric refraction at night, when D layer absorption weakens.

F1, F2 layer ionospheric refraction.

Infrequent E ionospheric (Es) refraction. Uncommonly F2 layer ionospheric refraction during high sunspot activity up to 50 MHz and rarely to 80 MHz. Sometimes tropospheric ducting or meteor scatter

At typical communication distances from a transmitter, the transmitting antenna usually can be approximated by a point source. Doubling the distance of a receiver from a transmitter means that the power density of the radiated wave at that new location is reduced to one-quarter of its previous value.

The power density per surface unit is proportional to the product of the electric and magnetic field strengths. Thus, doubling the propagation path distance from the transmitter reduces each of these received field strengths over a free-space path by one-half.

Radio waves in vacuum travel at the speed of light. The Earth's atmosphere is thin enough that radio waves in the atmosphere travel very close to the speed of light, but variations in density and temperature can cause some slight refraction (bending) of waves over distances.

Line-of-sight refers to radio waves which travel directly in a line from the transmitting antenna to the receiving antenna. It does not necessarily require a cleared sight path at lower frequencies radio waves can pass through buildings, foliage and other obstructions. This is the most common propagation mode at VHF and above, and the only possible mode at microwave frequencies and above. On the surface of the Earth, line of sight propagation is limited by the visual horizon to about 40 miles (64 km). This is the method used by cell phones, [d] cordless phones, walkie-talkies, wireless networks, point-to-point microwave radio relay links, FM and television broadcasting and radar. Satellite communication uses longer line-of-sight paths for example home satellite dishes receive signals from communication satellites 22,000 miles (35,000 km) above the Earth, and ground stations can communicate with spacecraft billions of miles from Earth.

Ground plane reflection effects are an important factor in VHF line-of-sight propagation. The interference between the direct beam line-of-sight and the ground reflected beam often leads to an effective inverse-fourth-power ( 1 ⁄ distance 4 ) law for ground-plane limited radiation. [ alıntıya ehtiyac var ]

Lower frequency (between 30 and 3,000 kHz) vertically polarized radio waves can travel as surface waves following the contour of the Earth this is called ground wave propagation.

In this mode the radio wave propagates by interacting with the conductive surface of the Earth. The wave "clings" to the surface and thus follows the curvature of the Earth, so ground waves can travel over mountains and beyond the horizon. Ground waves propagate in vertical polarization so vertical antennas (monopoles) are required. Since the ground is not a perfect electrical conductor, ground waves are attenuated as they follow the Earth's surface. Attenuation is proportional to frequency, so ground waves are the main mode of propagation at lower frequencies, in the MF, LF and VLF bands. Ground waves are used by radio broadcasting stations in the MF and LF bands, and for time signals and radio navigation systems.

At even lower frequencies, in the VLF to ELF bands, an Earth-ionosphere waveguide mechanism allows even longer range transmission. These frequencies are used for secure military communications. They can also penetrate to a significant depth into seawater, and so are used for one-way military communication to submerged submarines.

Early long-distance radio communication (wireless telegraphy) before the mid-1920s used low frequencies in the longwave bands and relied exclusively on ground-wave propagation. Frequencies above 3 MHz were regarded as useless and were given to hobbyists (radio amateurs). The discovery around 1920 of the ionospheric reflection or skywave mechanism made the medium wave and short wave frequencies useful for long-distance communication and they were allocated to commercial and military users. [6]

Ionospheric modes (skywave) Edit

Skywave propagation, also referred to as skip, is any of the modes that rely on reflection and refraction of radio waves from the ionosphere. The ionosphere is a region of the atmosphere from about 60 to 500 km (37 to 311 mi) that contains layers of charged particles (ions) which can refract a radio wave back toward the Earth. A radio wave directed at an angle into the sky can be reflected back to Earth beyond the horizon by these layers, allowing long-distance radio transmission. The F2 layer is the most important ionospheric layer for long-distance, multiple-hop HF propagation, though F1, E, and D-layers also play significant roles. The D-layer, when present during sunlight periods, causes significant amount of signal loss, as does the E-layer whose maximum usable frequency can rise to 4 MHz and above and thus block higher frequency signals from reaching the F2-layer. The layers, or more appropriately "regions", are directly affected by the sun on a daily diurnal cycle, a seasonal cycle and the 11-year sunspot cycle and determine the utility of these modes. During solar maxima, or sunspot highs and peaks, the whole HF range up to 30 MHz can be used usually around the clock and F2 propagation up to 50 MHz is observed frequently depending upon daily solar flux values. During solar minima, or minimum sunspot counts down to zero, propagation of frequencies above 15 MHz is generally unavailable.

Although the claim is commonly made that two-way HF propagation along a given path is reciprocal, that is, if the signal from location A reaches location B at a good strength, the signal from location B will be similar at station A because the same path is traversed in both directions. However, the ionosphere is far too complex and constantly changing to support the reciprocity theorem. The path is never exactly the same in both directions. [7] In brief, conditions at the two end-points of a path generally cause dissimilar polarization shifts, hence dissimilar splits into ordinary rays and extraordinary rays (Pedersen rays) which have different propagation characteristics due to differences in ionization density, shifting zenith angles, effects of the Earth's magnetic dipole contours, antenna radiation patterns, ground conditions, and other variables.

Forecasting of skywave modes is of considerable interest to amateur radio operators and commercial marine and aircraft communications, and also to shortwave broadcasters. Real-time propagation can be assessed by listening for transmissions from specific beacon transmitters.

Meteor scattering Edit

Meteor scattering relies on reflecting radio waves off the intensely ionized columns of air generated by meteors. While this mode is very short duration, often only from a fraction of second to couple of seconds per event, digital Meteor burst communications allows remote stations to communicate to a station that may be hundreds of miles up to over 1,000 miles (1,600 km) away, without the expense required for a satellite link. This mode is most generally useful on VHF frequencies between 30 and 250 MHz.

Auroral backscatter Edit

Intense columns of Auroral ionization at 100 km altitudes within the auroral oval backscatter radio waves, including those on HF and VHF. Backscatter is angle-sensitive—incident ray vs. magnetic field line of the column must be very close to right-angle. Random motions of electrons spiraling around the field lines create a Doppler-spread that broadens the spectra of the emission to more or less noise-like – depending on how high radio frequency is used. The radio-auroras are observed mostly at high latitudes and rarely extend down to middle latitudes. The occurrence of radio-auroras depends on solar activity (flares, coronal holes, CMEs) and annually the events are more numerous during solar cycle maxima. Radio aurora includes the so-called afternoon radio aurora which produces stronger but more distorted signals and after the Harang-minima, the late-night radio aurora (sub-storming phase) returns with variable signal strength and lesser doppler spread. The propagation range for this predominantly back-scatter mode extends up to about 2000 km in east–west plane, but strongest signals are observed most frequently from the north at nearby sites on same latitudes.

Rarely, a strong radio-aurora is followed by Auroral-E, which resembles both propagation types in some ways.

Sporadic-E propagation Edit

Sporadic E (Es) propagation occurs on HF and VHF bands. [8] It must not be confused with ordinary HF E-layer propagation. Sporadic-E at mid-latitudes occurs mostly during summer season, from May to August in the northern hemisphere and from November to February in the southern hemisphere. There is no single cause for this mysterious propagation mode. The reflection takes place in a thin sheet of ionization around 90 km height. The ionization patches drift westwards at speeds of few hundred km per hour. There is a weak periodicity noted during the season and typically Es is observed on 1 to 3 successive days and remains absent for a few days to reoccur again. Es do not occur during small hours the events usually begin at dawn, and there is a peak in the afternoon and a second peak in the evening. [9] Es propagation is usually gone by local midnight.

Observation of radio propagation beacons operating around 28.2 MHz, 50 MHz and 70 MHz, indicates that maximum observed frequency (MOF) for Es is found to be lurking around 30 MHz on most days during the summer season, but sometimes MOF may shoot up to 100 MHz or even more in ten minutes to decline slowly during the next few hours. The peak-phase includes oscillation of MOF with periodicity of approximately 5. 10 minutes. The propagation range for Es single-hop is typically 1000 to 2000 km, but with multi-hop, double range is observed. The signals are very strong but also with slow deep fading.

Tropospheric modes Edit

Radio waves in the VHF and UHF bands can travel somewhat beyond the visual horizon due to refraction in the troposphere, the bottom layer of the atmosphere below 20 km. [10] [3] This is due to changes in the refractive index of air with temperature and pressure. Tropospheric delay is a source of error in radio ranging techniques, such as the Global Positioning System (GPS). [11] In addition, unusual conditions can sometimes allow propagation at greater distances:

Tropospheric ducting Edit

Sudden changes in the atmosphere's vertical moisture content and temperature profiles can on random occasions make UHF, VHF and microwave signals propagate hundreds of kilometers up to about 2,000 kilometers (1,200 miles)—and for ducting mode even farther—beyond the normal radio-horizon. The inversion layer is mostly observed over high pressure regions, but there are several tropospheric weather conditions which create these randomly occurring propagation modes. Inversion layer's altitude for non-ducting is typically found between 100 and 1,000 meters (330 and 3,280 feet) and for ducting about 500 to 3,000 meters (1,600 to 9,800 feet), and the duration of the events are typically from several hours up to several days. Higher frequencies experience the most dramatic increase of signal strengths, while on low-VHF and HF the effect is negligible. Propagation path attenuation may be below free-space loss. Some of the lesser inversion types related to warm ground and cooler air moisture content occur regularly at certain times of the year and time of day. A typical example could be the late summer, early morning tropospheric enhancements that bring in signals from distances up to few hundred kilometers for a couple of hours, until undone by the Sun's warming effect.

Tropospheric scattering (troposcatter) Edit

At VHF and higher frequencies, small variations (turbulence) in the density of the atmosphere at a height of around 6 miles (9.7 km) can scatter some of the normally line-of-sight beam of radio frequency energy back toward the ground. In tropospheric scatter (troposcatter) communication systems a powerful beam of microwaves is aimed above the horizon, and a high gain antenna over the horizon aimed at the section of the troposphere though which the beam passes receives the tiny scattered signal. Troposcatter systems can achieve over-the-horizon communication between stations 500 miles (800 km) apart, and the military developed networks such as the White Alice Communications System covering all of Alaska before the 1960s, when communication satellites largely replaced them.

Rain scattering Edit

Rain scattering is purely a microwave propagation mode and is best observed around 10 GHz, but extends down to a few gigahertz—the limit being the size of the scattering particle size vs. wavelength. This mode scatters signals mostly forwards and backwards when using horizontal polarization and side-scattering with vertical polarization. Forward-scattering typically yields propagation ranges of 800 km. Scattering from snowflakes and ice pellets also occurs, but scattering from ice without watery surface is less effective. The most common application for this phenomenon is microwave rain radar, but rain scatter propagation can be a nuisance causing unwanted signals to intermittently propagate where they are not anticipated or desired. Similar reflections may also occur from insects though at lower altitudes and shorter range. Rain also causes attenuation of point-to-point and satellite microwave links. Attenuation values up to 30 dB have been observed on 30 GHz during heavy tropical rain.

Airplane scattering Edit

Airplane scattering (or most often reflection) is observed on VHF through microwaves and, besides back-scattering, yields momentary propagation up to 500 km even in mountainous terrain. The most common back-scatter applications are air-traffic radar, bistatic forward-scatter guided-missile and airplane-detecting trip-wire radar, and the US space radar.

Lightning scattering Edit

Lightning scattering has sometimes been observed on VHF and UHF over distances of about 500 km. The hot lightning channel scatters radio-waves for a fraction of a second. The RF noise burst from the lightning makes the initial part of the open channel unusable and the ionization disappears quickly because of recombination at low altitude and high atmospheric pressure. Although the hot lightning channel is briefly observable with microwave radar, no practical use for this mode has been found in communications.

Other effects Edit

Diffraction Edit

Knife-edge diffraction is the propagation mode where radio waves are bent around sharp edges. For example, this mode is used to send radio signals over a mountain range when a line-of-sight path is not available. However, the angle cannot be too sharp or the signal will not diffract. The diffraction mode requires increased signal strength, so higher power or better antennas will be needed than for an equivalent line-of-sight path.

Diffraction depends on the relationship between the wavelength and the size of the obstacle. In other words, the size of the obstacle in wavelengths. Lower frequencies diffract around large smooth obstacles such as hills more easily. For example, in many cases where VHF (or higher frequency) communication is not possible due to shadowing by a hill, it is still possible to communicate using the upper part of the HF band where the surface wave is of little use.

Diffraction phenomena by small obstacles are also important at high frequencies. Signals for urban cellular telephony tend to be dominated by ground-plane effects as they travel over the rooftops of the urban environment. They then diffract over roof edges into the street, where multipath propagation, absorption and diffraction phenomena dominate.

Absorption Edit

Low-frequency radio waves travel easily through brick and stone and VLF even penetrates sea-water. As the frequency rises, absorption effects become more important. At microwave or higher frequencies, absorption by molecular resonances in the atmosphere (mostly from water, H2O and oxygen, O2) is a major factor in radio propagation. For example, in the 58–60 GHz band, there is a major absorption peak which makes this band useless for long-distance use. This phenomenon was first discovered during radar research in World War II. Above about 400 GHz, the Earth's atmosphere blocks most of the spectrum while still passing some - up to UV light, which is blocked by ozone - but visible light and some of the near-infrared is transmitted. Heavy rain and falling snow also affect microwave absorption.

HF propagation conditions can be simulated using radio propagation models, such as the Voice of America Coverage Analysis Program, and realtime measurements can be done using chirp transmitters. For radio amateurs the WSPR mode provides maps with real time propagation conditions between a network of transmitters and receivers. [12] Even without special beacons the realtime propagation conditions can be measured: A worldwide network of receivers decodes morse code signals on amateur radio frequencies in realtime and provides sophisticated search functions and propagation maps for every station received. [13]

The average person can notice the effects of changes in radio propagation in several ways.

In AM broadcasting, the dramatic ionospheric changes that occur overnight in the mediumwave band drive a unique broadcast license scheme, with entirely different transmitter power output levels and directional antenna patterns to cope with skywave propagation at night. Very few stations are allowed to run without modifications during dark hours, typically only those on clear channels in North America. [14] Many stations have no authorization to run at all outside of daylight hours. Otherwise, there would be nothing but interference on the entire broadcast band from dusk until dawn without these modifications.

For FM broadcasting (and the few remaining low-band TV stations), weather is the primary cause for changes in VHF propagation, along with some diurnal changes when the sky is mostly without cloud cover. [15] These changes are most obvious during temperature inversions, such as in the late-night and early-morning hours when it is clear, allowing the ground and the air near it to cool more rapidly. This not only causes dew, frost, or fog, but also causes a slight "drag" on the bottom of the radio waves, bending the signals down such that they can follow the Earth's curvature over the normal radio horizon. The result is typically several stations being heard from another media market – usually a neighboring one, but sometimes ones from a few hundred kilometers away. Ice storms are also the result of inversions, but these normally cause more scattered omnidirection propagation, resulting mainly in interference, often among weather radio stations. In late spring and early summer, a combination of other atmospheric factors can occasionally cause skips that duct high-power signals to places well over 1000 km away.

Non-broadcast signals are also affected. Mobile phone signals are in the UHF band, ranging from 700 to over 2600 MHz, a range which makes them even more prone to weather-induced propagation changes. In urban (and to some extent suburban) areas with a high population density, this is partly offset by the use of smaller cells, which use lower effective radiated power and beam tilt to reduce interference, and therefore increase frequency reuse and user capacity. However, since this would not be very cost-effective in more rural areas, these cells are larger and so more likely to cause interference over longer distances when propagation conditions allow.

While this is generally transparent to the user thanks to the way that cellular networks handle cell-to-cell handoffs, when cross-border signals are involved, unexpected charges for international roaming may occur despite not having left the country at all. This often occurs between southern San Diego and northern Tijuana at the western end of the U.S./Mexico border, and between eastern Detroit and western Windsor along the U.S./Canada border. Since signals can travel unobstructed over a body of water far larger than the Detroit River, and cool water temperatures also cause inversions in surface air, this "fringe roaming" sometimes occurs across the Great Lakes, and between islands in the Caribbean. Signals can skip from the Dominican Republic to a mountainside in Puerto Rico and vice versa, or between the U.S. and British Virgin Islands, among others. While unintended cross-border roaming is often automatically removed by mobile phone company billing systems, inter-island roaming is typically not.

A radio propagation model, also known as the radio wave propagation model və ya radio frequency propagation model, is an empirical mathematical formulation for the characterization of radio wave propagation as a function of frequency, distance and other conditions. A single model is usually developed to predict the behavior of propagation for all similar links under similar constraints. Created with the goal of formalizing the way radio waves are propagated from one place to another, such models typically predict the path loss along a link or the effective coverage area of a transmitter.

As the path loss encountered along any radio link serves as the dominant factor for characterization of propagation for the link, radio propagation models typically focus on realization of the path loss with the auxiliary task of predicting the area of coverage for a transmitter or modeling the distribution of signals over different regions

Because each individual telecommunication link has to encounter different terrain, path, obstructions, atmospheric conditions and other phenomena, it is intractable to formulate the exact loss for all telecommunication systems in a single mathematical equation. As a result, different models exist for different types of radio links under different conditions. The models rely on computing the median path loss for a link under a certain probability that the considered conditions will occur.

Radio propagation models are empirical in nature, which means, they are developed based on large collections of data collected for the specific scenario. For any model, the collection of data has to be sufficiently large to provide enough likeliness (or enough scope) to all kind of situations that can happen in that specific scenario. Like all empirical models, radio propagation models do not point out the exact behavior of a link, rather, they predict the most likely behavior the link may exhibit under the specified conditions.

Different models have been developed to meet the needs of realizing the propagation behavior in different conditions. Types of models for radio propagation include:


Videoya baxın: Maşın Siqnalı (Sentyabr 2021).