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GustavoS.

Dúvida de outro mundo

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Pessoal, uma coisa que eu sempre me perguntei ... Sei que é um tanto complexa, mas é só a nível de curiosidade.

 

Como um robô que está em Marte consegue enviar fotos e manter comunicação com a Terra ? A distância é incrivelmente grande ! Que tecnologia é utilizada para que não levem "anos" (no sentido figurado) para que os dados cheguem ?

 

É algo que sempre me fez coçar o queixo :) 

 

 

 

 

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Olá!

Sua dúvida pode ser resolvida com uma pesquisa de 1 minuto na internet:

 

http://www.infoescola.com/exploracao-espacial/a-comunicacao-entre-a-terra-e-robos-em-marte/

 

http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2012/08/como-se-transmitem-os-dados-do-curiosity-de-marte-ate-a-terra.html

 

http://ciencia.hsw.uol.com.br/sondas-de-exploracao-de-marte6.htm

 

A comunicação entre a Terra e Marte é como uma conversa entre 2 pessoas frente a frente se comparada com a comunicação com a Voyage-1, por exemplo, que já deixou o sistema solar, milhares de vezes mais longe. http://pt.wikipedia.org/wiki/Voyager_1#2013

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Mas o que eu queria saber é justamente como fazem pra superar essa distância tão grande. 

Em projetos, um transmissor/receptor que alcança alguns poucos quilômetros já é super difícil encontrar, quanto mais milhares de quilômetros.

 

Sei que a tecnologia lá é muito diferente, mas o que há nos satélites/robôs que prolongue tanto a distância ?

 

Desculpa se não me coloquei bem Math, agradeço pela intenção em ajudar. 

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creio que esse problema  é resolvido com vários  satélites  repetidor de rádio  frequência  quanto ao titulo não creio ser de outro mundo não o que eles tem é  recurso $ mas a tecnologia  é a mesma  é lógico  que  melhor elaborada usam  proteção  para altas temperatura e baixa também  etc...  

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Pode-se levar em conta a frequência usada e o detalhe que no espaço não haveria obstáculo a trajetória do sinal.

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Pense também, analogamente a uma lanterna com refletor parabólico.

Como não há necessidade de emitir o sinal para todas as direções, a potência fornecida pelo transmissor fica enormemente diretiva. Muito concentrada em um cone. Quando apontada para a Terra, a potência recebida é equivalente a um transmissor com potência muitas vezes maior, se fosse transmitido em todas as direções.

Já pelo lado do receptor, o tal cone de energia transmitida chega a Terra com uma área da seção transversal relativamente grande. Para se captar mais energia do transmissor, usa-se o procedimento inverso. Coloca-se uma antena parabólica com o foco na entrada do receptor.

Idealmente, poderia-se transmitir o sinal através de um laser. Até o momento, o laser possui a menor abertura do tal cone. Com isso a energia tanto transmitida como a recebida fica confinada em um cone com abertura muito menor. A densidade de energia fica muito alta. Imagine aquelas lanterninhas de raio laser. Elas possuem tanta energia concentrada que chega a acender um fósforo (procure por vídeos no Youtube). Agora imagine que a luz emitida pelo laser é modulada com o sinal que se deseja transmitir.

O importante é a densidade de energia diretiva que sai do transmissor e a que chega ao receptor.

Existe uma equação que leva em consideração a potência do transmissor, a diretividade, a distância entre o transmissor e o receptor, o meio, a potência recebida etc. Com ela pode-se determinar qual seria a potência a ser transmitida para que o receptor capte o sinal.

O outro lado da moeda é que quanto maior for a distância e quanto menor for o tal ângulo do cone, mais difícil fica apontar para o receptor.

MOR_AL

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Idealmente, poderia-se transmitir o sinal através de um laser. Até o momento, o laser possui a menor abertura do tal cone. Com isso a energia tanto transmitida como a recebida fica confinada em um cone com abertura muito menor. A densidade de energia fica muito alta. Imagine aquelas lanterninhas de raio laser. Elas possuem tanta energia concentrada que chega a acender um fósforo (procure por vídeos no Youtube). Agora imagine que a luz emitida pelo laser é modulada com o sinal que se deseja transmitir.

 

 

Que legal, @MOR ! Mas idealmente ? Na prática isso não é usado ?

Creio que seria o jeito mais rápido e seguro possível, pois a transmissão viajaria na maior velocidade que conhecemos, além da pequena abertura.

Que incrível ! Imagina só apontar um raio de laser a milhares de quilômetros e posicionar o receptor exatamente no feixe de luz... 

 

Vi tempos atrás que apontando um laser para aqueles espelhos deixados pelos astronautas na lua, o feixe de luz retorna em forma de somente alguns fótons. É usado então um detector de fótons para acusar quando a luz chega, e tirando a diferença de tempo dá pra descobrir com precisão a distância que a Lua está da Terra.

Mas até mesmo na Lua retornam apenas alguns fótons ( mesmo sabendo que o laser apontado para lá percorre 2x a distância Terra/Lua ). Imagine então apontando para Marte, a uma distância muito maior ! 

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@GustavoS.,

É utilizada radiofrequência, portanto se propaga a 300.000 quilometros a cada segundo.

Agora, vou te complicar ainda mais :

Demoram algumas dezenas de segundo para que os dados cheguem à Terra, e a resposta também só chegará à Marte em mais algumas dezenas de segundos.

Isto obriga o computador da nave a tomar várias decisões sobre navegação sózinho, pois esperar minutos para fazer alguma correção pode ser o fim do robô.....

Quanto ao Laser, temos um problema gigantesco : ele é muito direcional, e se por algum milagre fosse possível apontar de lá de Marte para alguma estação receptora aqui na Terra, em menos de um segundo o feixe já não estaria mais atingindo o sensor, devido ao movimento relativo entre a Terra e Marte. Portanto, isso é inviável a longas distâncias.

Paulo

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Eita, fiquei pensando no laser e até me esqueci do movimento de rotação hehe, verdade !

 

Não fazia ideia como eram feitas essas transmissões. É um trinfo da física e engenharia realizar coisas como essas, o ser humano é incrível...

 

Fico imaginando o que seres de outros planetas pensariam se vissem um desses robôs nossos andando/orbitando por aí... 

 

Obrigado pessoal :)

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Eita, fiquei pensando no laser e até me esqueci do movimento de rotação hehe, verdade !

Bom! Certamente que o telescópio Hubble possui um mecanismo para apontar e permanecer apontando para uma estrela ou galáxia, mesmo considerando o movimento de rotação e de translação da terra.

Claro que uma galáxia é muuuiiito maior que uma antena parabólica. Mesmo uma estrela também o é.

O detalhe é que com um laser hipotético, com abertura do cone quase nula, para transmitir para um planeta de um outro sistema orbitando uma estrela, além de apontar para essa estrela, teria que poder apontar para a antena parabólica, que é muito menor que a estrela. É pior que acertar um grão de areia com outro grão, em uma praia quilométrica.

Um laser prático, com um cone com abertura mínima, atingiria esse outro sistema com uma área da seção reta do cone muuuuiito maior que o próprio sistema estelar. Com isso a densidade de energia fica bem pequena, pulverizando a potência do transmissor em uma imensa área, sendo insuficiente para sensibilizar o receptor. Mesmo com uma parabólica grande.

 

Não fazia ideia como eram feitas essas transmissões. É um trinfo da física e engenharia realizar coisas como essas, o ser humano é incrível...

 

Fico imaginando o que seres de outros planetas pensariam se vissem um desses robôs nossos andando/orbitando por aí... 

 

Obrigado pessoal :)

 

MOR_AL

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