Ha fatto grande sensazione sulla lista di discussione a supporto degli utenti del ricevitore SDR Perseus, il racconto di Juan Daniel, uno spagnolo incaricato della manutenzione del disco di 40 metri del radiotelescopio di Yebes.
Juan Daniel riferisce di essere riuscito a collegarsi alla media frequenza dell'impianto per analizzare col Perseus le tracce (originariamente intorno agli 8,4 GHz) di due sonde spaziali, Venus Express e Voyager I. Lanciato nel settembre del 1977, poco dopo il suo gemello Voyager II, il Voyager I oggi si trova a una distanza di 16 miliardi di chilometri dal sole, circa tre volte e mezzo la distanza di Plutone. Una distanza che rappresenta un record assoluto ottenuto nella storia dei ricevitori HF commerciali. E con un trasmettitore di soli 18 Watt.
Dopo le straordinarie immagini dei pianeti esterni, la missione Voyager ha attraversato i confini del nostro sistema solare e si dirige verso il cosiddetto spazio interstellare, dove neanche due mesi fa ha fatto un'altra importante scoperta. Quella del campo magnetico che tiene insieme una nuvola di gas ad alta temperatura di 35 anni luce di diametro, il "fluff" interstellare, che in base alle osservazioni non avrebbe mai dovuto essere dove si trova a causa della pressione esercitata dai resti di una supernova esplosa dieci miliardi di anni fa più o meno in quel punto. Gli scienziati si chiedevano perché la presenza di quei materiali non avessero disperso il fluff interstellare e la risposta è arrivata dalle misurazioni a bordo del Voyager: un campo di pochi microgauss che magnetizza questa nuvola.
Juan Daniel ha messo a disposizione della comunità degli utenti Perseus una scheda tecnica, alcune immagini dello spettro radio intorno alle tracce di Venus Express e Voyager e la registrazione della banda audio e della banda base per ulteriori elaborazioni. Nell'immagine che vedete la frequenza originale su cui trasmette il beacon, il radiofaro del Voyager, è stata drasticamente spostata verso il basso all'uscita dell'impianto di Yebes. La riga chiara inclinata è il segnale ricevuto dalla sonda, con il suo shift Doppler.
[Le telecomunicazioni della missione Voyager interstellare sono illustrate in questa bellissima pubblicazione del 2002 del JPL. Davvero imperdibile.]
Venus Express and Voyager I experiment Technical details
Ground Station:
Antenna: Yebes 40 m dish, Nasmyth focus
Aperture efficiency @ 8.4 GHz: 60%
Beamwidth @ 8.4 GHz: 210 arc sec.
Cryogenic Preamplifier Noise Temperature: 4 K
Total Receiver Noise Temperature: 9 K (with polarizer + horn)
Total System Noise Temperature: 45 K (in the sky)
Frequency Reference: Hydrogen maser
Backend: VLBI BBC ( 8 MHz BW) + Perseus SN 01690 communications receiver
Voyager I (12:55 UTC 25 Jan 2010)
Polarization: LCP
Power: 18 W S/C
Antenna: 3.74 m
Distance (JPL ephemeris): 1.688·10 alla 10 Km (3.5 x distance to Pluto!)
Radial velocity (JPL ephemeris): -1.804 Km/sec = -6495 Km/hr
Doppler shift (calculated): -50.678 KHz
Signal to Noise (measured in 2 Hz BW): 10 dB
Frequency (measured): 8420.479431 (add 8416.99 MHz to displayed value)
Frequency rate (measured): -17 Hz/min
Venus Express (11:10 UTC 25 Jan 2010)
Polarization: RCP
Power: 65 W S/C
Antenna: 1.3 m
Distance (JPL ephemeris): 2.556·108 Km
Radial velocity (JPL ephemeris): -1.312 Km/sec = -4726 Km/hr
Doppler shift (calculated): -36.864 KHz
Signal to Noise (measured in 2 Hz BW): 40 dB
Frequency (measured): 8419.129932 (add 8415.99 MHz to displayed value)
Frequency rate (measured): 76 Hz/min
Juan Daniel riferisce di essere riuscito a collegarsi alla media frequenza dell'impianto per analizzare col Perseus le tracce (originariamente intorno agli 8,4 GHz) di due sonde spaziali, Venus Express e Voyager I. Lanciato nel settembre del 1977, poco dopo il suo gemello Voyager II, il Voyager I oggi si trova a una distanza di 16 miliardi di chilometri dal sole, circa tre volte e mezzo la distanza di Plutone. Una distanza che rappresenta un record assoluto ottenuto nella storia dei ricevitori HF commerciali. E con un trasmettitore di soli 18 Watt.
Dopo le straordinarie immagini dei pianeti esterni, la missione Voyager ha attraversato i confini del nostro sistema solare e si dirige verso il cosiddetto spazio interstellare, dove neanche due mesi fa ha fatto un'altra importante scoperta. Quella del campo magnetico che tiene insieme una nuvola di gas ad alta temperatura di 35 anni luce di diametro, il "fluff" interstellare, che in base alle osservazioni non avrebbe mai dovuto essere dove si trova a causa della pressione esercitata dai resti di una supernova esplosa dieci miliardi di anni fa più o meno in quel punto. Gli scienziati si chiedevano perché la presenza di quei materiali non avessero disperso il fluff interstellare e la risposta è arrivata dalle misurazioni a bordo del Voyager: un campo di pochi microgauss che magnetizza questa nuvola.
Juan Daniel ha messo a disposizione della comunità degli utenti Perseus una scheda tecnica, alcune immagini dello spettro radio intorno alle tracce di Venus Express e Voyager e la registrazione della banda audio e della banda base per ulteriori elaborazioni. Nell'immagine che vedete la frequenza originale su cui trasmette il beacon, il radiofaro del Voyager, è stata drasticamente spostata verso il basso all'uscita dell'impianto di Yebes. La riga chiara inclinata è il segnale ricevuto dalla sonda, con il suo shift Doppler.[Le telecomunicazioni della missione Voyager interstellare sono illustrate in questa bellissima pubblicazione del 2002 del JPL. Davvero imperdibile.]
Venus Express and Voyager I experiment Technical detailsGround Station:
Antenna: Yebes 40 m dish, Nasmyth focus
Aperture efficiency @ 8.4 GHz: 60%
Beamwidth @ 8.4 GHz: 210 arc sec.
Cryogenic Preamplifier Noise Temperature: 4 K
Total Receiver Noise Temperature: 9 K (with polarizer + horn)
Total System Noise Temperature: 45 K (in the sky)
Frequency Reference: Hydrogen maser
Backend: VLBI BBC ( 8 MHz BW) + Perseus SN 01690 communications receiver
Voyager I (12:55 UTC 25 Jan 2010)
Polarization: LCP
Power: 18 W S/C
Antenna: 3.74 m
Distance (JPL ephemeris): 1.688·10 alla 10 Km (3.5 x distance to Pluto!)
Radial velocity (JPL ephemeris): -1.804 Km/sec = -6495 Km/hr
Doppler shift (calculated): -50.678 KHz
Signal to Noise (measured in 2 Hz BW): 10 dB
Frequency (measured): 8420.479431 (add 8416.99 MHz to displayed value)
Frequency rate (measured): -17 Hz/min
Venus Express (11:10 UTC 25 Jan 2010)
Polarization: RCP
Power: 65 W S/C
Antenna: 1.3 m
Distance (JPL ephemeris): 2.556·108 Km
Radial velocity (JPL ephemeris): -1.312 Km/sec = -4726 Km/hr
Doppler shift (calculated): -36.864 KHz
Signal to Noise (measured in 2 Hz BW): 40 dB
Frequency (measured): 8419.129932 (add 8415.99 MHz to displayed value)
Frequency rate (measured): 76 Hz/min
1 commento:
Gianfranco I2VGO mi chiede di postare questo commento dedicato al matematico e astronomo italiano che con le sue intuizioni ebbe un ruolo fondamentale nella pianificazione della missione Voyager e prima di quella del Mariner 10. Giuseppe "Bepi" Colombo è scomparso nel 1984, cinque anni prima che Voyager potesse inviare le immagini di Nettuno che segnarono una tappa così importante nella storia dell'esplorazione spaziale e della scienza. E BepiColombo sarà il nome della missione Esa su Mercurio, il cui lancio è previsto nel 2014, sempre che l'insensata politica dei tagli che sta falcidiando la ricerca spaziale non ne riduca gli scopi.
Il costo ridicolo dei 14 anni di missione Voyager prima dell'attuale fase interstellare e al momento dell'invio delle fotografie di Nettuno 21 anni fa (ma ricordiamo che a partire dal 14 febbario 1990, giorno di San Valentino, seguirono quelle forse ancora più impressionanti della "foto di famiglia" del sistema solare e della "pale blue dot", la nostra Terra sperduta nell'immensità) dovrebbe davvero indurci a pensare a fondo su come e per quali assai più terrene "missioni" gli italiani in particolare riescono a sprecare i loro soldi, mentre l'intero sistema scolastico va a picco, l'università langue, la ricerca scientifica mendica agli angoli delle strade e i migliori cervelli della nazione sono costretti a cercarsi altre patrie.
Segnalo a Gianfranco e a tutti voi che nella sezione Design & Performance Summary Series si trovano altri documenti sulle telecomunicazioni a bordo delle sonde spaziali. Ma ecco il suo intervento:
«Andrea, affascinante veramente e nella bellissima pubblicazione che segnali tutto è spiegato dettagliatamente molto bene. Osservo che, forse per il complesso del “Not invented here “, è ignorato ,ancora una volta,che tutta l’operazione si sviluppò grazie all’intuizione del compianto prof. Giuseppe Colombo dell’università di Padova. Il prof Colombo non solo determinò un evento favorevole, cioè una finestra temporale con un corridoio di lancio molto stretto che avrebbe permesso ad una sonda di trovare sul suo percorso l’allineamento dei quattro pianeti (Giove, Saturno, Urano e Nettuno ) ma calcolò la spinta gravitazionale tale da abbreviare il viaggio fino a Nettuno in soli 12 anni contro i normali 70 anni .
Il 1977 era una data inderogabile per avere le foto dei 4 pianeti e tutto il sistema radio fu realizzato con la componentistica di una tecnologia d’integrazione che era all’inizio di una ripida crescita, altrimenti lo stesso evento favorevole si sarebbe ripetuto nel 2153.
Era la prima volta che per lo spazio fu usata la banda X (7-12,4) a 8,4 GHz dopo l’uso, dal 1964, della Banda S (2 -4GHz).
Fu alle fine dell’operazione fotografica che il professor Francesco Carassa, nel dicembre 1989, in una conferenza al poli di Milano illustrò ogni aspetto, non solo radiotecnico, della favolosa avventura che io divulgai su Radio Rivista Aprile / 1990 ( calcolo di tratta, bit rate, codici d’errori ecc )
Che altra curiosità aggiungere che nel libro non c’è? Forse è poco noto che causa costi, dopo Saturno (1981) il Congresso USA volle interrompere il finanziamento, ma per pochi voti non passò. L’ultima foto ( su Nettuno ) fu inviata il 2 ottobre 1989 ed a costo al 30 ottobre 1989 fu di 682 milioni di dollari in 14 anni. Nulla in confronto ai costi in pochi mesi del G8 alla Maddalena.»
Gianfranco Verbana
Posta un commento