Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltall | Astronomie.de - Der Treffpunkt für Astronomie

Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltall

Alexander_Funk

Mitglied
Hi an alle,

Ich verfolge den großen SETI-Thread im Diskussionforum. Beim Lesen einiger Beiträge kam mir eine Frage, die noch nicht beantwortet wurde, obwohl sie dort so laut schreit.

Einige Forumuser, wie z.B. Patrick, Sebastian, UMa verweisen immer wieder dadrauf, dass die Energie der Radiosignalen von 1/r^2 hängt. Sie sagen, es gibt eine Formel, womit man ausrechnen kann, wie schwach ein Signal mit bestimmter Energie bei einer bestimmten Entfernung wird.

Clapebe sagte:
der Frequenz 2,38 GHz mit einer Leistung von 30 GW die dann weltweit unter dem Namen Arecibotelegramm bekannte Nachricht in Richtung auf den 24000 ly

Niemand hat bisher was dazu gesagt. Was ist denn jetzt? Wie schwach kommt denn die Nachricht zu den Sternen? Können denn die dort lebende Wesen mit dem gleichen Entwicklungsstand wie wir die Nachricht empfangen? Kann jemand mir die Formel hier posten, damit ich auch weiß, wie man es ausrechnet.

Was ist mit den Voyagern? Wie stark sind denn ihre Signale, die wir empfangen?

Danke voraus und freundliche Grüße,
Alexander Funk
 

PSM

Mitglied
Hallo Alexander,
wie Clapebe schon sagte: "Die Aussage von Drake steht gegen die Aussage von unseren Experten."
Ich glaube einfach mal dem Buch "Außerirdische und Astronauten" von Ulrich Walter, dessen Aussage mit der von UMa übereinstimmt hat. Die genaue Formel für die Berechnung der Maximalentfernung ist auch dabei:
Ich verweise auf das Buch "Außerirdische und Astronauten", S. 173/174!
Die Formel für die maximale Übertragungsentfernung:
R²=D*P_eff/4kT *(t/(B*S/N))^0,5; damit kann man die Reichweite berechnen.
Und auf S.174 steht: mit der besten heute einsetzbaren Technik, also bei einer Abstrahlung von 10000 Megawatt bei 1400 MHz einerseits und bei Benutzung eines Empfangsspiegels mit 300 m Durchmesser, einer Empfangselektronik von nur 0,1 Hz Bandbreite und einem Zeit-Bandbreiten-Produkt B*t=1 bei 20 K Systemrauschtemperatur andererseits, könnte ein Signal gerade noch über 74 Lichtjahre, also knapp 100 Lichtjahre Entfernug übertragen werden, [...]
Ich habe mich mal aus einem anderen thread zitiert. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Es mag sein, dass die Daten einwenig veraltet sind, trotzdem wird sich die Entfernung wahrscheinlich nicht viel vergrößern. Ich werd's heute mal ausprobieren.

MfG
Patrick
 

Moderator2

inaktiv
Hallo zusammen,

passend dazu gab es letzte Woche in "Nature" ein lustiges Paper:
C. Ross, G. Wright: "Inscribed matter as an energy-efficient means of communication with an extraterrestrial civilisation", NATURE, VOL 431, 2 SEPTEMBER 2004, pp. 47-49.

Fazit dieses Papers, was sich mit Aufwand, Reichweite, Informationsverlust, Wiederholungsrate,... einer interstellaren Komunikation beschäftigt, ist in etwa: Wenn man mehr als nur "Hallo, da bin ich!" übermitteln will und keinen Zeitdruck hat, sollte man eine "Flaschenpost" schicken, also ein stofflicher Datenträger, wie es z.B. die Voyager-Sonden beigelegt bekamen. Umgekehrt sollte man auch mal charakteristische Punkte in unserer Umgebung, auf denen sich über längere Zeit stabil ein Objekt befinden kann, absuchen. Ich zitiere mal wörtlich:

"If interstellar inscribed-matter messages are indeed more efficient, then it is natural to ask where they might be found in our Solar System. Messages designed to await discovery would have to remain in orbits of long-term gravitational stability, or on the surface of objects in such orbits. The stable Lagrange points (L4 and L5) of Jupiter and the Sun, L4 and L5 of the Earth and the Moon, orbits close to the Sun, low-eccentricity orbits in the main asteroid belt and perhaps similar orbits in the Kuiper belt offer such zones of dynamical refuge. The surfaces of various bodies in the inner Solar
System are also possibilities."


Als ich dies las, hatte ich immer so eine Melodie im Ohr ... zuerst ein 16Hz Brummen, dann ein ta taaaa tadaaaa .. dumdumdumdumdumdum ta taaaa tadaaaa (etwaslauter) ... :))

Weiter:
"Any message presumably arrived after the Solar System became habitable (that is, after most of the protoplanetary debris had cleared), so whatever carried the message would be less eroded by impacts than an asteroid. Interplanetary radar could search for objects with anomalously smooth radar signatures. Alternatively, a message could have a retroreflector attached to produce an anomalously large radar cross-section. Of course, an even simpler strategy is to use a powerful radio beam to illuminate these regions and see whether anything answers back. More-active message types (ecological seeds or probes) are also conceivable, but are not necessary to exploit inscribed-matter efficiency.
Our results suggest that carefully searching our own planetary backyard may be as likely to reveal evidence of extraterrestrial civilizations as studying distant stars through telescopes."


Nochmal zur Erinnerung: "Nature" nicht "PM". :))

Viele Grüße,
Bernd.
 

RoStMu

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Die LaGrange-Punkte wurden bereits nach solchen Sonden (oder was auch immer) abgesucht. Natürlich ohne Ergebnis. Wenn überaupt, dann wäre Kommunikation über Radiowellen o.ä. die einzie realistische Möglichkeit. Denn ich denke, dass sogar eine technishc extrem hochentwicklelte Kultur enorme Probleme hätte, eine Sonde jahruhndertelang oder jahrtausendelang auf eine Reise über viele Lichtjahre hinweg zu schicken und sie dann punktgenau zu stationieren. Die Entfernungen sind einfach zu enorm!
So lange die Suche nach Signalen nicht allzu viel kostet, dürfen sie ruhig weitermachen.
 

clapebe

Mitglied
Hallo Bernd,

>Nochmal zur Erinnerung: "Nature" nicht "PM".

Da werden jetzt wohl viele konservativ denkende Leute an der heutigen Zeit verzweifeln, wenn die "nature" schon zum "MumpitzMagazin" verkommen ist

Gruß Clapebe
 

Moderator2

inaktiv
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Hallo Rolf,

Wenn überaupt, dann wäre Kommunikation über Radiowellen o.ä. die einzie realistische Möglichkeit.

genau dies bestreiten die Autoren. Wenn man Energieaufwand pro Informationseinheit sich anschaut, dabei Datenverlust u.ä. mit berücksichtigt, kommen die Autoren zu einem anderen Schluss. (Immer unter dem vorbehalt, dass Zeit keine Rolle spielt.)

Denn ich denke, dass sogar eine technishc extrem hochentwicklelte Kultur enorme Probleme hätte, eine Sonde jahruhndertelang oder jahrtausendelang auf eine Reise über viele Lichtjahre hinweg zu schicken und sie dann punktgenau zu stationieren. Die Entfernungen sind einfach zu enorm!

Die Autoren haben sich diese Frage auch gestellt. Für eine simple Nachricht, wie "Hallo", gilt dies sicherlich. Aber ihrer Meinung nach ist es weniger kompliziert als die Infrastruktur einer Radioübertragung aufzubauen.

Sie haben sich gefragt, wie groß ist wirklich der Aufwand, um eine Information zu übertragen, die man auch im Abstand 100 ly noch lesen kann und nicht im Rauschen untergeht? Auch hier wieder bezogen auf den Energieaufwand und die Größe des Senders und Empfängers. Wie oft musst man die Nachricht wiederholen, bzw. wie lange muss man senden, damit man davon ausgehen kann, dass jemand zuhört? Wie viele Bits dürfen flöten gehen, bevor die Nachricht unleserlich wird? Wieviele Kontrollbits muss man senden? ...

Sie schreiben, dass wenn man mehr als "Hallo, da bin ich " übertragen möchte, muss man sehr große Antennen bauen. (Bei Mikrowellenübertragung müssten sie Erdgröße erreichen.)

Die Autoren haben als konkretes Beispiel die Voyager-Sonde genannt. Sie enthält etwa 10^9 Bits an Informationen auf 10^3kg. Wenn man sie mit einem Katapult gestartet hätte, käme man auf eine Energiebilanz von 800J pro Bit. Wenn man Arecibo als Sender nimmt und einen gleichgroßen Empfänger vorraussetzt und man die Nachricht nicht zu wiederholen braucht, kommt der Punkt, an dem die Flaschenpost günstiger ist, bei 2000ly. Will man 3 DVDs versenden, ist dieser Punkt schon bei 200ly. Jede Wiederholung der Nachricht oder ein Mehr an Daten macht die Flaschenpost noch günstiger.

So lange die Suche nach Signalen nicht allzu viel kostet, dürfen sie ruhig weitermachen

Genau, denke ich auch so. Aber sie sollten sich - so die Meinung der Autoren - nicht nur und ausschließlich darauf konzentrieren.

Viele Grüße,
Bernd.

P.S.: Ich kann das Paper nicht nachvollziehen, da ich von der ganzen Radiotechnik und Informationsübermittlung wenig verstehe. Aber ich nehme mal an, dass die Autoren sich nicht verrechnet und ziemlich viele Aspekte berücksichtig haben. Man muss mal schauen, wie das Paper nun allgemein aufgenommen wird.
 

Moderator2

inaktiv
Hallo Clapebe,

deswegen habe ich den Satz ja geschrieben. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" /> ich dachte da an einige in diesem Forum... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" />

Aber holla: Sie zitieren mehrer Nature-Papers, wie z.B.
Cocconi, G. & Morrison, P. Searching for interstellar communications. Nature 184, 844–846 (1959).
Schwartz, R. N. & Townes, C. H. Interstellar and interplanetary communication by optical masers. Nature 190 (4772), 205–208 (1961).
Bracewell, R. Communication for superior galactic communities. Nature 187, 670–671 (1960).

Es ist keine neue Erscheinung der heutigen Zeit.

Und ich kann mir vorstellen, dass die Autoren auch an "2001" gedacht hatten, als sie von den Lagragepunkten um Jupiter, sowie der Mond- und der Erdoberfläche als mögliche Lagerorte von Artefakten geschrieben haben. Natürlich bieten sich die Punkte gradezu an, aber es passt so schööön. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" /> <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" />

Viele Grüße,
Bernd.
 

clapebe

Mitglied
Hallo Bernd,

>Aber sie sollten sich - so die Meinung der Autoren - nicht nur und ausschließlich darauf konzentrieren.

Dieser Ansicht war schon Frank Drake,
nachdem das allererste und recht einfach gestrickte SETI-Programm, Ozma, erfolglos geblieben war, kam ihm die Erkenntnis,
daß jede ernsthafte Suche nach ETI unbedingt mit anderen parallaufenden [radioastronomischen] Aufgaben verbunden werden muß. Aufgaben, die meßbare Resultate erbringen, und die den Wissenschaftler davor bewahren, allzu enttäuscht zu sein, denn sie verlangen ihm acuh andere ergebnisse ab.

Aus Drake, Signale von anderen Welten.
>Sie zitieren mehrer Nature-Papers

wenn das die gewissen Leute hier im Forum lesen, die sich auf ihre wissenschaftliche Methodik berufen, müssen sie doch entweder die Esoterisierung von Nature in Betracht ziehen, oder die Wissenschaftlichkeit von SETI akzeptieren. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Gruß Clapebe
 

clapebe

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Hi Rolf,

>wäre Kommunikation über Radiowellen o.ä. die einzie realistische Möglichkeit

eine Kommunikation, wie wir sie innerhalb des Sonnensystems noch betreiben können (etwa, wenn der Mars besiedelt ist), ist interstellar nicht mehr sinnvoll.
Die Kontakte werden wohl vom Absender, immer nur eine Information enthalten, keine Frage, die der Empfänger zu beantworten hat.

Die Idee, daß sich die Information von EtIs schon in form einer Sonde, die wir finden können, wenn wir raumfahrttechnisch weit genug sind, irgendwo im Sonnensystem befindet, halte ich für vielversprechend.

Gruß Clapebe

 

teutatis

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Darf man hier auch "blöde" Anfängerfragen stellen?

Also angenommen wir finden irgendwo noch jemanden auserhalb unseres Sonnensystems mit dem wir kommunizieren möchten. Das größte Problem ist dann ja, dass wir "ewig" lang auf eine Antwort warten müssen.

Also meine Frage:
Warum funktioniert das nicht, dass man verschränkte Teilchen in eine Rakete packt sie zu den ET's, wenn wir sie mal gefunden haben, sendet und dann mit denen in "realtime" über diese Teilchen kommunizieren kann?
 

clapebe

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Darf man hier auch "blöde" Anfängerfragen stellen?
Hallo teutatis,

jeder hat mal angefangen und die hier gestellten Fragen sind selten blöde. Es sei denn, es sind Fragen wie
"was ist eigentlich infrarot" (ist tatsächlich mal vorgekommen). Deshalb blöde, weil die Antwort in jedem noch so einfachen Lexikon zu finden ist.

Nun muß ich aber mal die nicht so blöde Frage stellen, was denn verschränkte Teilchen sind, steht nämlich in keinem Lexikon.

Die Sterne sind zumindest mehrere Lichtjahre entfernt, ein Informationsaustausch würde für den einfachsten Dialog
mindestens etwa 10 Jahre dauern, wahrscheinlich im allgemeinen aber so lange, daß ein dialog nicht mehr sinnvoll wäre. Deshalb sind einseitige Botschaften per Funksignal oder Flaschenpost angebracht, mit einer Information über den Absender, seine Beschaffenheit, seine Ansichten usw.

Gruß Clapebe
 

Greuti

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Hallo,

Wegen der Möglichkeit eines ev. Infoaustausches via Verschränkung ging es DA und dem darin angesprochenen Thread schon einmal.

Grüsse
Greuti <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
 

clapebe

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Hallo Greuti, danke für den Hinweis.
Ich war nun an der diskussion über die Socken nicht beteiligt und hatte deshalb eine Wissenslücke.
Ist aber nicht weiter schlimm, denn es funktioniert ja doch nicht <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/frown.gif" alt="" />

Gruß Clapebe
 

teutatis

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

clapebe danke für Deine Worte.
Greuti danke für den Hinweis genau das hab ich gemeint.
 

hanno

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Hallo teutatis,

nur ein kleiner Nachtrag. Könnte vielleicht im Prinzip funktionieren - aber nur einmal, wegen der Tatsache, daß die QT-Messung den Zustand ändert (z.B. in einen Eigenzustand überführt). Dann müsste man m.E. das nächste Paket schicken und hätte in der Bilanz nichts gewonnen, insbesondere keine Zeit.

Gruß hanno

 

teutatis

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Also wie ich Laie mir bis jetzt das immer vorgestellt habe. ABER DAS IST SO NICHT RICHTIG!!!!

Also Zeilinger macht das ja über die Donau und es wird von der Presse als "beamen" bezeichnet.
Man nimmt ein Teilchen und verschränkt es mit einem Zweiten.
Das Eine bleibt auf dieser Seite der Donau und das Zweite sendet man rüber.
Jetzt kann man basierend auf der Messung eines Teilchens "augenblicklich" auf den Zustand des

anderen schließen.

Die einzige andere mögliche Erklärung ist, dass die Messung an einem dieser beiden Teilchen das

andere Teilchen in irgendeiner Form beeinflusst, ganz egal wie weit es entfernt ist. Das ist diese

Art von "spukhafter Fernwirkung", von der Einstein nichts wissen wollte. Dieses eigenartige

Verhalten nennt man Verschränkung. Die beiden Teilchen haben vor der Beobachtung keine Eigenschaft.

In dem Moment aber, wo ich eines von ihnen beobachte, nimmt es eine Eigenschaft an, und das andere

Teilchen nimmt die gleiche Eigenschaft an, ganz egal, wie weit die beiden Teilchen voneinander

entfernt sind.

Quelle: http://www.philosophische-praxis.at/zeilinger.html

Also hab ich angenommen ich hab eine "augenblickliche" Informationsübertragung von 1 Bit. (up or down spin) Auch deshalb weil in dem Zusammenhang auch immer wieder mal die Quantenkryptographie gesprochen wird.

Jetzt nehm ich einfach 10 hoch irgendwas solcher Verschränkten Teilchen (Weil jedes Teilchen nur einmal verwendet werden kann) steck sie mit einer Anleitung wie die Teilchen zu lesen sind und in welcher Reihenfolge in eine Rackete und ab damit zu ET. ET baut jetzt ein Lesegerät und schon können wir chatten sodass auch ich noch deren Antwort erlebe. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Aber so läuft das nicht und in dem Thread auf den Greuti dankenderweise hinwieß wird auch darüber gesprochen warum. Ich hab das zwar noch nicht ganz verstanden, aber es hängt irgenwie mit der

Messung des zweiten Teilchens welches sich bei einer Nachricht von Uns zu Denen bei ET befindet, zusammen. ???????

Anyway wär ja zu schön gewesen um wahr zu sein <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" />
 

hanno

Mitglied
Re: Die Reichweite von den Radiosignalen im Weltal

Hallo teutatis,

der zitierte thread enthält alles wesentliche zu dem Thema. Die möglichen Meßergebnisse der Teilchen sind bereits in dem Moment angelegt, zu dem ich die Präparation vornehme. Wenn ich jetzt eines der beiden zu den ETs schicke, kann dies ja nur mit v < c erfolgen. Selbst wenn ich jetzt das hiergebliebene Teilchen beeinflussen könnte und diese Beeinflussung wird am anderen sichtbar, habe ich insgesamt für die Übertragung eine Geschwindigkeit v < c erzielt. Sinn würde das machen, wenn ich dies jetzt beliebig wiederholen könnte. Das geht aber sicher nicht, weil sich der Zustand durch die Messung auf einen Eigenzustand geändert hat. Ab jetzt erziele ich immer das gleiche Meßergebnis. Wenn ich das Heimatteilchen neu präparieren würde, wäre doch die Verschränkung nicht mehr wirksam. Ich müsste ein völlig neues Paar erzeugen und ein Teilchen senden, wieder nur mit v < c usw. Mehr wurde in Innsbruck auch nicht getan. In der Presse hieß das dann "Teleportation".

In dem z. thread sind etliche Bücher von den verschiedenen Teilnehmern angegeben worden. Zusätzlich empfehle ich noch "Wieviel Leben hat Schrödingers Katze". Dort hat auch A. Zeilinger einen Aufsatz veröffentlicht. Wenn Du diese Bücher liest, wirst Du das ganze noch besser verstehen.

Gruß hanno
 

UMa

Mitglied
Hallo Alexander,

Zuerst ein Wort zu den Sendeleistungen.
Man muss zwischen der vom Sender abgestrahlten Leistung P und
der effektiven isotropen Sendeleistung P_eff unterscheiden.
Durch eine Parabolantenne wird die SendeLeistung stark ein die Richtung der Antenne gebündelt. In den anderen Richtungen wird fast nichts abgestrahlt.
Die effektive isotrope Sendeleistung P_eff gibt an wie stark der Sender sein müsste, um ohne Parabolantenne ein gleichstarkes Signal in die gewünschte Richtung zu senden.
Ohne Parabolantenne würde dann allerdings diese Leistung in jeder Richtung abgestrahlt.
Das Verhältniss aus P_eff/P heisst der Gewinn (Gain) der Antenne und wird in db angegeben. Genauer der Gewinn in db ist g = log10(P_eff/P)*10 .

Die Daten für einige Raumsonden habe ich von
Bernd Leitenbergers Raumsonden Seite
ich habe nur den jeweils stärksten Sender angegeben.

<pre><font class="small">code:</font><hr>
Name, Sendeleistung P, Schüsseldurchmesser, Frequenz, P_eff
Voyager1+2 21,3W 3,74m 8,418GHz 1,34MW
Cassini 19W 4,0m 8,43GHz 1,32MW
Galileo 21,3W 4,8m 8,415GHz 2,13MW (Hauptantenne, defekt)
Galileo 15W 0,12m? 2,30GHz 75 W (Hilfsantenne)
Pioneer10+11 8W 2,74m 2,11GHz 16kW
Near 5W 1,50m 8,438GHz 49kW
Giotto 20W 1,47m 8,4GHz 187kW
Mars Express 65W 1,65m 7,1GHz 546kW

Arecibo ~1000W 305m 2,38GHz 30000MW
</pre><hr>
(heute gibt es stärkere Sender mit ca. 20kW)

P_eff vom Arecibo-"telegramm" ist also "nur" 22388 mal stärker als z.B der Voyagersender.
Aus der 150 fachen Entferung wie der Voyagersender wären beide gleich stark.
Der schwächste Sender (unter den genannten) ist der mit der Hilfsantenne von Galileo.
Von ihm wurden über eine 70m Antenne 40bit/sec empfangen (durch zusammenschalten mehrer Antenne ging auch mehr)
Die Entfernung von Jupiter ist in Mittel 5,2AE.
Der Arecibosender ist 4*10^8 mal stärker und
E=5,2AE*sqrt(30000MW/75W) = 1,6Lj
genau so stark. Falls der Empfänger nicht eine 70m sondern einen 305m Antenne wäre, käme man auf
1,6Lj*305m/70m = 7Lj
Falls beide Seiten eine 305m Antenne haben wäre also eine Komunikation mit 40bit/sec mit einem Sender um Alpha Centauri A,B,C oder Barnards Stern problemlos möglich (Falls beide Seiten voneinander wissen, und die Frequenz bekannt ist).
Mit einem 20kW Sender (statt 1kW) wären sqrt(20kW/1kW)*7Lj=31Lj erreichbar.
Bei einer niedigeren Datenrate (z.B. 10bit/sec im Falle des Arecibotelegramms) und einer geringeren Übertragungssicherheit (hohes Risiko von Bitfehlern) wären größere Entfernungen erreichbar.

Falls die von Patrick in diesem Thread zitierten Formel/Angaben stimmen (74Lj für P_eff=10GW), komme ich auf eine Reichweite von
128Lj (Arecibotelegramm) bzw 573Lj(20kW Sender)
Dies ist deutlich weniger als die 24000 Lj des Kugelsternhaufens.

Grüße UMa.
 

clapebe

Mitglied
Hallo UMa,
Falls die von Patrick in diesem Thread zitierten Formel/Angaben stimmen (74Lj für P_eff=10GW), komme ich auf eine Reichweite von
128Lj (Arecibotelegramm) bzw 573Lj(20kW Sender)
Dies ist deutlich weniger als die 24000 Lj des Kugelsternhaufens.

Nun solltest Du auch mal prüfen, ob die von Frank Drake gemachten Formeln/Angaben stimmen.
Es wäre wahrhaftig eine Sensation, wenn Du ihm einen simplen Rechenfehler nachweisen kannst. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Gruß Clapebe
 

UMa

Mitglied
Hallo Clapebe, hallo Alexander und alle anderen.

die urspüngliche Frage war ob das Arecibotelegramm mit einem Teleskop der gleichen Größe (D=305m) wie das Areciboteleskop auf einem hypotetischen Planeten im Kugelsternhaufen M13 empfangen werden kann.

nochmal das Zitat von Clapebe:
Mit dem Areciboteleskop wurde auf der Frequenz 2,38 GHz mit einer Leistung von 30 GW die dann weltweit unter dem Namen Arecibotelegramm bekannte Nachricht in Richtung auf den 24000 ly entfernten Kugelhaufen M13 gesendet.
Die für dieses Projekt zuständigen Leute waren Physiker mit Spezialkenntnissen auf dem Gebiet der Radiotechnik. Sie glaubten an den Erfolg.

Der britische Astronom Sir Martin Ryle beschwerte sich bei der IAU über die nach seiner Meinung leichtsinnige preisgabe unserer Existenz an die Aliens und wollte ein Verbot solcher Sendungen erwirken. Ryle war Nobelpreisträger für Verdienste in der Radioastronomie und war offenbar auch vom Erfolg dieses Experiments überzeugt
Berechnung der Anzahl der empfangenen Photonen.

Benutzte Werte
h = 6,6260755E-34 Js
f = 2,38E+09 Hz
1Lj = 9,460730E+15 m
d = 305 m


Energie eines Photons
E=h*f=1,577E-24 J

effektive isotrope Sendeleistung (siehe meine vorherigen Beitrag)
P_eff = 3E+10 W

Hypotetisch (nach allen Richtungen) abgestrahlte Photonen pro Sekunde
n1 = 1,902E+34 Stück/s

Dauer der Gesamtennachricht
t = 169 s

Hypotetisch (nach allen richtungen gestrahlte Photoen
n2 = n2*t = 3,215E+36 Stück

Entfernung des Kugelsternhaufens
D = 24000 Lj = 2,271E+20 m

Oberfläche einer Kugel mit 24000 Lj Radius
A = 4*Pi*D^2 = 6,479E+41 m^2

Anzahl der Photonen die auf einen Quadratmeter in dieser Entfernung treffen.
n3 = n2/A = 4,962E-06 Stück/m^2

Teleskopfläche mit 305m Durchmesser
F = Pi/4*d^2 = 73062 m^2

Anzahl der Photonen die insgesamt auf das Radioteleskop treffen
N = n3*F = 0,363 Stück

Diese ist kleiner als 1, also wird höchstwahrscheinlich gar kein Photon registriert werden!


Das Arecibotelegramm kann mit einem Radioteleskop von 305m Durchmesser in M13 prinzipiell NICHT empfangen werden.


Grüße UMa.

Wer möchte kann zu Vergleich die Zahl der Photonen der Hintergrundstrahlung, die in dieser Zeit aus diesem Frequenzbereich auf des Teleskop treffen, berechen. (Tip: Plancksches Strahlungsgesetz)
 

manu200

Mitglied
Hallo!

Ich habe auch mal eine frage ich dachte eigentlich immer (eventuell aufgrund akuterunkenntnis der Sendeleistung von Funksignalen und deren Reichweite und ich das glaube ich mal im Tv so gehört habe) das SETI die Radio und Fernseh Abstrahlung von fremden Zivilisatione aufspüren könnte!
Und ebenso könnten andere Zivilisationen auf uns aufmerksam werden durch unsere Sendungen.

Deshalb hatte ich in diesem Thread hier HIER
schon mal etwas in der Richtung angesprochen!

Jetzt meine Frage bei unserem Stand der Technik von wie weit entfernt könnten wir die normalen Tv und/oder Radiosendung unserer Erde im All noch empfangen?

Es gab im Thread dies Betreffnt unterschiedliche Meinungen von PSM, Clapebe und Uma deshalb möchte ich vorallem die anderen ansprechen um eine unabhängige Meinung zu bekommen!

Gruß manu200
 

clapebe

Mitglied
Das Arecibotelegramm kann mit einem Radioteleskop von 305m Durchmesser in M13 prinzipiell NICHT empfangen werden
Hallo UMa,
das ist eine eindeutige und sehr bedeutungsvolle aussage.
Du überführst damit die hier schon oft benannten Spektabilitäten der Fahrlässigkeit..
Nach Deiner Überzeugung haben sie sich verrechnet, oder sie haben unzulässige Voraussetzungen angenommen
(Patrick würde sagen, sie haben die falsche Formel genommen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> ),

Nun ist das aber wohl noch niemandem aufgefallen, sonst hätte es eine entsprechende Veröffentlichung gegeben.
Und in den neueren Büchern über SETI, die oft mit einer umfassenden Bibliographie versehen sind, wäre diese unterschlagen worden, was ich mir wieder nicht vorstellen kann.

Wenn Du Deine Ergebnisse veröffentlichst, kannst Du wissenschaftliche Lorbeeren ernten.
Wirst Du es tun?

Gruß Clapebe

Ps
Ich kann mit einer Gegenrechnung leider nicht aufwarten. Wenn ich noch aktiver Wissenschaftler wäre, mit einer wissenschaftlichen bibliothek im Hause und den entsprechenden Kommunikationsmöglichkeiten, auch Fernleihe, würde ich mich mal auf die Suche machen, nach welcher Formel Drake gerechnet hat.
Aber ich bin (leider oder glücklicherweise?) auf meinem uckermärkischen Altersruhesitz vom Trubel des Wissenschaftsbetriebes sehr weit entfernt.
 

PSM

Mitglied
Hallo UMa,
vielen Dank für die einleuchtende Berechnung.

@ Clapebe:
Patrick würde sagen, sie haben die falsche Formel genommen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
Nein, Drake hatte seine SETI-Brille auf und hat nicht gesehen, dass er noch die Quadratwurzel ziehen muss. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

MfG
Patrick
 

UMa

Mitglied
Hallo Clapebe,

in dem Paper

Cocconi & Morrison, Searching for interstellar Communication. Nature, 184, 844 (1959)

könnten bereits alle notwendigen Berechnungen veröffentlicht sein (könnten, weil ich es nicht gelesen habe),
da in diesem Sinne oft darauf verwiesen wurde.

Zum Arecibotelegramm habe ich folgende Vermutungen:
1. Es war ein PR-Gag.
2. Es wurden extrem optimistische Annahmen über die Technologie möglicher ETIs gemacht.
3. Man hat sich wirklich verrechnet.
(Das Areciboteleskop selbst beruht auf einem Rechenfehler.
Man wollte irgendwelche Rückstrahlungen der Ionossphäre empfangen, hat 300m als notwendigen Telekopdurchmesser errechnet, das Telekop gebaut, und als man fertig war festgestellt, dass 30m Durchmesser gerecht hätten.
Quelle: F. Drake: Signale von anderen Welten. ??)

Offenbar ist das schon anderen aufgefallen. Auch in der populärwissenschfatliche SETI-Literatur.
Ich verweise nur auf
Patricks-Zitat aus U.Walters "Außerirdische und Astronaten"

Grüße UMa.
 

UMa

Mitglied
Hallo Alexander und alle anderen,

ich möchte noch einen Vergleich zwischen der Arecibo-Nachricht und dem Galileo-Uplink machen.
Als die Galileo Hauptantenne nicht funktionierte, musste die kleine Hilfsantenne benutzt werden. Damit Galileo noch Daten von der Erde empfangen konnte, waren die Uplink Singale ziehmlich stark (Quelle: wieder Bernd Leitenberger Steie wie oben)
(Allerdings weiß ich nicht, wie stark die Uplink-Signale z.B zu den Voyagers waren/sind, die sind ja viel weiter draußen. Weiß da jemand etwas.)

Name, Sendeleistung P, Schüsseldurchmesser, Frequenz, P_eff, Winkelauflösung, Dauer
Arecibo ~1000W 305m 2,38GHz 30000MW 1,73' 169s
Galileo-Uplink 20000W 34m 2,2964GHz 7460MW 16.11' ??

P_eff ist nur ein Viertel wie bei Arecibo, also kann die Nachricht auch nur halb so weit empfangen werden.(305m Empfangsschüssel in beiden Fällen)
(64Lj falls die 128Ly von oben stimmen)
Allerdings ist wegen der größeren Winkelausdehnung des Signale, der Raumbereich in dem der Galileo-Uplinke empfangen werden könnte
V=(16,11'/1,73')^2 *64/128 = 43,2 mal so groß. Vermutlich ist auch die Sendezeit viel größer gewesen.
(weiß jemand wie groß sie war, bzw die Gesamtmenge der von der Erde zu Galileo übertragen Daten? (32Bit/sec))

Daher ist das Galileo-Uplink-Signal sowohl räumlich als auch zeitlich(?) in einem wesentlich größeren Gebiet empfangbar.

Grüße UMa.
 

clapebe

Mitglied
Zum Arecibotelegramm habe ich folgende Vermutungen:
1. Es war ein PR-Gag.
2. Es wurden extrem optimistische Annahmen über die Technologie möglicher ETIs gemacht.
3. Man hat sich wirklich verrechnet.
Hallo UMa,

zu1.
Das bezweifle ich, denn dies wußten Drake und die anderen Radioastronomen mit Sicherheit, daß ein solcher gag kurze Beine hätte und es ihre wissenschaftliche reputation gekostet hätte
Zu2.
Das weiß ich nicht, aber zumindest sollten die ETIS ja das unbekannte Signal noch aus dem Rauschen herausfiltern können
Zu3.
Das solltest Du ja gerade herausfinden <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
Aber wenn die vergessen hätten eine Wurzel zu ziehen, das wäre sicher schon publik georden.

Arecibo wurde ursprünglich für die Ionosphärenphysik gebaut, das ist richtig.
Das stellt aber die Eignung als Emissionsantenne für eine Botschaft nicht in frage.
Ich kenne die Passage aus U.Walters Buch, in der er
die von Patrik angeführte Formel benutzt und ausrechnet, daß die Arecibobotschaft in M13 nicht hätte empfangen werden können.

Ja, wenn mir jemand nachweisen kann,
daß Drake selbst den Fehler irgendwo eingeräumt hat, weil ihm das mal jemand vorgerechnet hat,
was er als ehrlicher und renomierter Wissenschaftler zweifellos getan hätte, wenn ihm das jemand schlüssig beweist,
dann gebe ich mich hier in dieser Diskussion um die Aliens auf M13 geschlagen.
Nicht aber, wenn es um die Frage nach SETI im allgemeinen geht.

Gruß Clapebe
 

clapebe

Mitglied
Reichweite des Areciboteleskops

Hallo UMa,

in Ergänzung zu unserer Reichweitendiskussion möchte ich noch ein kurzes Zitat aus
"Signale von anderen Welten" (in meiner Ausgabe auf S. 222)
anfügen.:
In Arecibo emittiert das zur Planetenstudie eingesetzte Radarsystem ein Bandbreitensignal, das mit einem analogen Instrument noch vom anderen Ende der Milchstraße aus entdeckt werden könnte
Reichweite also etwa 70.000 ly !!!

Nun kann ich einfach nicht glauben, daß ein solcher Elektronikfachmann und Radioastronomiespezialist wie Drake (der ja auch nicht allein war), der das Teleskop vollständig umgebaut hat (neue Schüsselbelegung: Platten statt Drahtgeflecht, neue empfänger usw.) und der diese Anlage also kannte wie kein zweiter, sich in einer so wesentlichen Kenngröße wie der Reichweite verrechnet hat .
Gruß clapebe

Ps:

Darf ich Deine Aufmerksamkeit lenken auf eine Frage, die ich zur Zukunft der Astronomie aufgeworfen habe?

 
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