반응형
보이저 1호와 2호는 현재 태양계 밖으로 나가 있으며, 지구와의 통신은 **딥 스페이스 네트워크 (DSN)**라는 거대한 안테나 네트워크를 통해 이루어집니다. DSN은 미국 캘리포니아, 스페인, 호주에 각각 하나씩 위치한 세 개의 안테나 시설로 구성됩니다.
통신 방식:
- 보이저호에서 지구로 신호 전송: 보이저호는 34m 크기의 접시 안테나를 사용하여 지구로 신호를 전송합니다.
- DSN 안테나에서 신호 수신: DSN 안테나는 보이저호에서 전송된 신호를 수신합니다.
- 신호 증폭 및 처리: 수신된 신호는 매우 약하기 때문에 증폭되고 처리됩니다.
- 데이터 해석: 처리된 신호는 데이터로 변환되어 분석됩니다.
- 지구에서 보이저호로 신호 전송: DSN 안테나는 지구에서 보이저호로 신호를 전송합니다.
- 보이저호에서 신호 수신: 보이저호는 지구에서 전송된 신호를 수신하여 명령을 수행합니다.
통신 속도:
- 현재 보이저 1호는 지구로부터 약 237억 5천만 km 떨어져 있으며, 빛의 속도로도 약 20시간 33분이 걸리는 거리입니다.
- 이 때문에 통신 속도는 매우 느리고, 1bps (초당 1비트) 수준입니다.
- 즉, 보이저호에서 보낸 메시지가 지구에 도달하는 데 약 20시간 33분이 걸리고, 지구에서 보이저호로 보내는 메시지도 마찬가지로 20시간 33분이 걸립니다.
통신 과제:
- 거리: 태양계 밖으로 나갈수록 지구와의 거리가 멀어져 통신 속도가 느려지고 신호 강도가 약해집니다.
- 방해: 태양풍, 우주 방사선 등 다양한 방해 요소가 통신에 영향을 미칩니다.
- 노후화: 보이저호는 1977년에 발사되어 40년 이상 되었으며, 노후화로 인해 통신 장비에도 문제가 발생할 수 있습니다.
기술 발전:
- DSN 안테나 기술 발전, 통신 신호 처리 기술 향상 등을 통해 통신 품질 개선 노력이 이루어지고 있습니다.
- 딥 스페이스 1호, 2호 등 후속 탐사선을 통해 얻은 경험과 기술을 활용하여 보다 효율적인 통신 방식 개발이 진행되고 있습니다.
보이저호와의 통신은 인간의 탐구 정신과 과학 기술의 발전을 상징하는 중요한 사건입니다. 끊임없는 기술 발전을 통해 보이저호와의 통신이 더욱 원활하게 이루어지기를 기대합니다.
보이저호는 지구를 향해 송신할 때 지구가 어디에 있는지 알고 있습니다. 하지만 우리가 생각하는 방식과는 조금 다릅니다.
1. 지구 방향 계산:
- 보이저호는 자체적으로 탑재된 컴퓨터와 관성 측정 장치를 사용하여 지구의 방향을 계산합니다.
- 이는 지구와의 거리, 방향, 속도 등을 계산하는 복잡한 과정입니다.
- 과거에는 지구에서 보내는 신호를 이용하여 지구 방향을 계산하기도 했습니다.
2. 안테나 방향 조정:
- 보이저호는 34m 크기의 접시 안테나를 사용하여 지구를 향해 송신합니다.
- 안테나는 지구 방향으로 정확하게 조정되어야 합니다.
- 안테나 방향 조정은 컴퓨터 제어 시스템과 액추에이터를 통해 이루어집니다.
3. 송신 신호:
- 보이저호는 송신 시스템을 통해 지구로 데이터를 전송합니다.
- 데이터는 암호화되어 전송되며, 지구에서 복호화됩니다.
- 송신된 데이터에는 과학 데이터, 탐사 정보, 상태 정보 등이 포함됩니다.
4. 지구 수신:
- 지구에 위치한 DSN (Deep Space Network) 안테나가 보이저호에서 송신된 신호를 수신합니다.
- DSN은 전 세계에 3개소 (미국 캘리포니아, 스페인, 호주)에 위치하고 있으며, 매우 큰 안테나를 가지고 있습니다.
- 수신된 신호는 증폭되고 처리되어 데이터로 변환됩니다.
5. 지속적인 통신:
- 보이저호는 지구와 지속적으로 통신하며, 과학 데이터를 전송합니다.
- 지구는 보이저호에 명령을 전송하여 탐사 활동을 제어합니다.
- 통신은 지구와 보이저호 사이의 거리, 방해 요소, 노후화 등에 따라 영향을 받습니다.
결론:
보이저호는 지구를 향해 송신할 때 지구의 방향을 정확하게 알고 있으며, 안테나를 이용하여 신호를 송신합니다. 이는 첨단 기술과 과학적 계산을 통해 가능한 놀라운 성과입니다.
참고자료: