電波望遠鏡で深宇宙探査機とお話しするには？

ぴよ @spacesite

@seisakusho_F_A そういえば、DSNをレーダーとして使う場面はありますね。地球接近小惑星に対し、ゴールドストーンからレーダー照射をかませることがありますよね。探査機との交信の合間をぬうように打つのでしょう。

F_A @seisakusho_F_A

@guicheng はい、実際の感度には受信機そのものの性能が影響しますが、それはなかなか分かりませんから。空中線開口面積で集めることのできる電波エネルギーが決まるわけです。

F_A @seisakusho_F_A

@guicheng 既存のAWACSは、帯域の関係で全く無理でしょうね。

guicheng @guicheng

@seisakusho_F_A う、それ以前の問題でしたかorz たとえばはやぶさの帰還に際して国内の全AWACSが空中に展開するなんて姿を妄想してみたんですが、完全に無理そうですね

F_A @seisakusho_F_A

DSNのアンテナは相当の送信出力を持っているでしょうから、十分なんでしょうね。　あの忙しいDSNなので、タイトな運用でしょうねRT @spacesite: @seisakusho_F_A そういえば、DSNをレーダーとして（中略）。探査機との交信の合間をぬうように打つのでしょう。

F_A @seisakusho_F_A

@guicheng 落下してくるカプセルの落下位置を正確に算出するのにはAWACSは活躍できると思いますよ。　空自の３機が全部飛べば相当な精度が出せそうです。　まあ、出てもらうのは難しいでしょうがww

F_A @seisakusho_F_A

@guicheng 話は戻りますが、電波望遠鏡の場合、送信機能を持っていない物がほとんどでしょうから。使用する場合はそれなりの改造が必要かと思われます。

guicheng @guicheng

@seisakusho_F_A なるほど、ありがとうございました。

F_A @seisakusho_F_A

@spacesite ちょっと調べてみましたが、DSNアンテナの送信出力はみつかりませんね。相当な電力だと思いますが。

ぴよ @spacesite

@seisakusho_F_A 記憶が正しければ、たしか100～400kWくらいだったかと思います。結構な電力ですね。

guicheng @guicheng

.@seisakusho_F_A さんとのお話をまとめると、電波望遠鏡を探査機との通信アンテナとして単純に転用することは無理っぽい。一番大きな理由は送信機能がないから。もしやろうとしたら、相応の改修が必要になる。

guicheng @guicheng

受信目的だけだったら使えるかもしれないけど、送信機能がない以上、それだけでは臼田の64mの代わりにはならない。

guicheng @guicheng

探査機との通信用に電波望遠鏡が使える局面は、ロストした探査機を探す場合くらいだろうか。

F_A @seisakusho_F_A

臼田さんでこのくらいの送信能力ですね　Xバンドは出力20kW の水冷式クライストロン。Sバンドでは出力20kW の水冷式クライストロン2機を並列接続した40kW。（wikiより抜粋）

guicheng @guicheng

また、電波を受信するに当たっては感度が重要になるけど、これは開口面積に比例する。たとえば「はるか」とVLBIを形成したところで向上するのは解像度だから、弱い電波を拾う役には立たない。拾うことさえできれば、位置決定精度は跳ね上がるだろうけど。

guicheng @guicheng

アンテナの工夫としてフェイズドアレイレーダーがあるけど、これは高速走査が目的なので、ぶっちゃけ首振りが必要ないというだけ。また、面積が同じならパラボラの方が感度・精度ともに有利。

guicheng @guicheng

てことで、深宇宙探査機とお話しするには、でっかいお皿を作るしかない、と。可視時間を考えると、できれば海外にあと二つ。

F_A @seisakusho_F_A

中くらいの皿を数個でアレイにするという手は有効と思われます。RT @guicheng: てことで、深宇宙探査機とお話しするには、でっかいお皿を作るしかない、と。可視時間を考えると、できれば海外にあと二つ。

guicheng @guicheng

@seisakusho_F_A ぶっちゃけ、感度に必要なのはアンテナ面積の合計なんですか？

F_A @seisakusho_F_A

@guicheng 面積と受信機の増幅率と低雑音性です。

F_A @seisakusho_F_A

@guicheng 面積はわかりやすいですよね。受信機の増幅率もイメージがつきやすいと思います。低雑音な受信機を作るのがとても難しいのです。受信機の内部雑音は何も手を打たないと増幅率に比例して増えていくので。いくら増幅してもノイズから分離することができなくなります。

F_A @seisakusho_F_A

@guicheng ALMA等の最新の電波望遠鏡では絶対温度4Kまで冷却して内部雑音の発生をふせいでいます。

guicheng @guicheng

@seisakusho_F_A ノイズを低減するにはアンテナの精度を上げるとか、受信機の電源を安定させるか、と言ったことが思いつきましたが、ほかにも何かあるでしょうか。

guicheng @guicheng

@seisakusho_F_A 分子の動きを無理矢理押さえ込んでいると解釈していいでしょうか。赤外線だけでなく、電波の領域でも温度が効いてくるとは思いませんでした。

F_A @seisakusho_F_A

@guicheng ノイズは外部雑音と内部雑音があります。それぞれに対策が必要ですね。あまり深く入っていくとツイッターで難しいかと思われます(^^;)