Hinweis auf die DSGVO: Auf unserer Seite werden keine Dritt-Anbieter-Cookies verwendet und nur Daten erfasst, welche für das Minimum an Board-Funktionalität notwendig sind.
Bevor Sie sich registrieren oder das Board verwenden, lesen Sie bitte zusätzlich die DSGVO-Erklärung, welche in der Navigationsleiste verlinkt ist.

Kurzfassung der unserer Meinung nach wichtigsten DSGVO-Punkte:
Es kann vorkommen, dass Benutzer eigenverantwortlich Videos oder sonstige Medien in ihren Beiträgen verlinken, welche beim Aufruf der Forenseite als Teil der Seite samt zugehörigem Material mitgeladen werden. Sollten Sie dies nicht wünschen, verwenden Sie beim Benutzen des Forums einen Blocker wie z.B. uMatrix, welcher das Laden von Inhaltsblöcken von Fremd-URLs effektiv unterbinden kann.
Wir blenden keine Werbung ein und schränken die Inhalte in keinster Weise bei Benutzung von Addblockern ein. Dadurch ist die Grundfunktionalität des Forums auch bei vollständigem Blockieren von Drittanbieter-Inhalten stets gegeben.

Cookies werden unsererseits nur verwendet um das Einloggen des Benutzers für die Dauer der Forenbenutzung zu speichern. Es steht dem Benutzer frei die Option 'Angemeldet bleiben' zu verwenden, damit der Cookie dauerhaft gespeichert bleibt und beim nächsten Besuch kein erneutes Einloggen mehr notwendig ist.
EMail-Adressen werden für Kontakt bei wichtigen Mitteilungen und zur Widerherstellung des Passwortes verwendet. Die verwendeten IPs können von uns ohne externe Hilfsmittel mit keiner realen Person in Verbindung gebracht werden und werden nach spätestens 7 Tagen gelöscht. Diese IPs werden höchstens verwendet um Neuanmeldungen unerwünschter oder gesperrter Nutzer zu identfizieren und zu unterbinden. Wir behalten uns daher vor bei Verdacht, die Frist für die IP-Löschung auf maximal 14 Tage zu verlängern.
Unsere Webseite läuft auf einem virtuellen Linux-Server, welcher von einem externen Anbieter gehostet wird. Etwaige Verstöße der DSGVO-Auflagen seitens dieses deutschen Hosters können wir nicht feststellen und somit auch nicht verfolgen.
Wir halten Backups unserer Datenbanken, welche in regelmäßigen Abständen als Schutz vor Katastrophen, Hackerangriffen und sonstigen Ausfällen erstellt werden. Sollte ein Nutzer die Löschung seiner Daten wünschen, betrachten wir es als Unzumutbar die Backups auch von den Daten zu befreien, da es sich hierbei um eine mehrtägiges Unterfangen handelt - dies ist für eine Einzelperson beim Betrieb eines privaten Forums nicht zumutbar möglich ohne das Backup komplett zu löschen.
Sollten Sie etwas gegen die dauerhafte anonyme Speicherung ihrer EMail-Adresse, ihres Pseudonyms und ihrer Beiträge in einem Backup haben, sehen Sie von der Registrierung in diesem Forum ab. Für Mitglieder, welche vor dem 25.05.2018 registriert waren steht jedoch das Recht im Raum, eine Löschung der Datenbank-Backups zu beantragen.



Wenn dies Ihr erster Besuch hier ist, lesen Sie bitte zunächst die FAQs sowie die wesentlichen Regeln zur Benutzung des Forums.
Um an den Diskussionen teilnehmen zu können, müssen Sie sich zunächst registrieren.

Verbindungen im interstellarem Raum

Bemannte und unbemannte Raumfahrt, Raumfahrzeuge, Antriebstechnik, Missionen zu anderen Himmelskörpern
Antworten
Benutzeravatar
Stephen
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 3012
Registriert: 14. Dez 2005, 17:09
Wohnort: Halle (Saale)

Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von Stephen » 15. Jan 2016, 04:51

Wegen der riesigen Entfernung von zurzeit etwa 5,2 Milliarden Kilometern von der Erde ist die Signalstärke jedoch so gering, dass die Bits mit einer Rate von nur 1 Kilobit pro Sekunde sehr langsam „eintröpfeln“. Das gesamte Datenmaterial von New Horizons wird also erst im September 2016 übertragen sein. Daher erhalten wir nur etwa alle zwei Monate ein hochaufgelöstes Bild, die alle auf dieser NASA-Website einsehbar sind.
Quelle: http://www.n24.de/n24/Nachrichten/Wisse ... pluto.html

Das habe ich leider noch nicht so richtig kapiert - vielleicht denke ich zu oft an Star Trek, wo Verbindungen über Lichtjahre hinweg scheinbar kein Problem sind (was natürlich kompletter Unsinn ist). Wodurch wird die Abnahme der Signalstärke reguliert/beeinflusst/gebremst?

In alten Sci-Fi-Romanen wurde oft von der Heavyside-Schicht geschrieben (der Begriff ist inzwischen ungebräuchlich), die Übertragungen verhindert bzw. verlangsamt.

Oder hat das was mit unzureichender Energie zu tun? (könnte ich mir eigentlich nicht vorstellen)...
Die Demokratie beruht auf drei Grundpfeilern: Der Freiheit der Gedanken, der Freiheit der Rede und der Klugheit, beides nicht zu gebrauchen.
Mark Twain

Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 5081
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von Skeltek » 15. Jan 2016, 10:07

Die Signalstärke nimmt mit zunehmender Entfernung quadratisch ab, es gibt jedoch Möglichkeiten diese zwar nicht indefinit aber zumindest eine gewisse Distanz linear zu halten (z.B. Laser sind nicht wirklich punktförmig, die strahlen sind fast parallel).
Die Übertragung findet deshalb so lagsam statt, da die Informationen binär übertragen werden.
Man kann sich das folgendermaßen vorstellen:
Ist bei einer herkömmlichen Kamera die Belichtungszeit zu kurz, dann hat man Mühe die dunklen und hellen Flecken im Bild zu unterscheiden.
Erst bei ausreichend langer Belichtungszeit wird der Unterschied zwischen dunkel und hell deutlich genug um sie mit Sicherheit als solche identifizieren zu können.
Nun ist es bei der Übertragug genauso. Da die Signalstärke abnimmt, beötigt jedes einzelne Bit mehr Zeit um zufriedenstellend erkennbar empfangen zu werden.

Alles Spekulation meinerseits, aber ich bin mir zu 98% sicher dass es daran liegt.
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von seeker » 15. Jan 2016, 10:08

Das hängt damit zusammen, dass die Signalstärke mit der Entfernung r mit r^2 abnimmt.
Je geringer die Signalstärke, desto geringer die maximal mögliche Übertragungsrate.
Und bei Richtstrahlung direkt zur Erde (Laser-artig) hättest du das Problem, dass du dein Ziel (die Erde) irgendwann nicht mehr treffen tust, weil die dazu erforderliche Winkelgenauigkeit bei der Ausrichtung des Senders zu groß wird.

Dasselbe Problem hätte man übrigens auch dann, wenn man über interstellare Entfernungen mit anderen Zivilisationen kommunizieren wollte.
Für Abhife können z.B. extrem starke Sender sorgen (mit entsprechendem Energieaufwand bzw. entsprechend starker Energiequelle) oder die Installation einer Relaiskette aus Sonden, die auf der zu übertragenden Strecke wie eine Perlenschnur aufgereit sind/werden (sowas wie die Repeater beim WLAN).

Gruß
seeker
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Benutzeravatar
belgariath
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 1076
Registriert: 11. Feb 2006, 11:40
Wohnort: Trappist 1e

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von belgariath » 15. Jan 2016, 10:44

seeker hat geschrieben:[...] Je geringer die Signalstärke, desto geringer die maximal mögliche Übertragungsrate. [...]
Ja, aber die Frage war ja, warum ist das so. Skels Hypothese erscheint mir aber sinnvoll.

seeker hat geschrieben:[...] Für Abhife können z.B. extrem starke Sender sorgen (mit entsprechendem Energieaufwand bzw. entsprechend starker Energiequelle) oder die Installation einer Relaiskette aus Sonden, die auf der zu übertragenden Strecke wie eine Perlenschnur aufgereit sind/werden (sowas wie die Repeater beim WLAN). [...]
Und das ganze dann noch im Subraum. Dann sind wir wieder bei Star Trek. :lol:
Der harmonische Oszillator ist die Drosophila der Physiker (Carsten Honerkamp)
Eine Welle ist, was so wackelt (Andrei Pimenov)
Elektrodynamik ist ein Schlauch vieler Hamsterkäfige (Haye Hinrichsen)

Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 5081
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von Skeltek » 15. Jan 2016, 13:58

seeker hat geschrieben: die Installation einer Relaiskette aus Sonden, die auf der zu übertragenden Strecke wie eine Perlenschnur aufgereit sind/werden
Das wäre toll, wenn jede 1/10 Sekunde nach dem Empfang das Wort "Resonanz-Interferenz-Fehler" schreien würde :-)
Mich würde mal interessieren, ob dann der Empfänger ganz hinten an der Kette das Wort Klammeräffchen oder was ganz obszschönes hören würde, wie es bei uns in der Grundschule damals der Fall war :-D
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von seeker » 15. Jan 2016, 15:05

Ja, das ist auch m. E. schon so in der Art wie Skeltek das gesagt hat.

Stichworte sind hier:
Bandbreite, Signalstärke und Signal-Rausch-Abstand bzw. signal-Noise-ratio.
Bei Digitaltechnik hängt die Bitfehlerhäufigkeit damit zusammen.
Wichtig ist hier noch das Shannon-Hartley-Gesetz:
https://de.wikipedia.org/wiki/Shannon-H ... t_Rauschen
(siehe dort die beispielhafte Tabelle)

Je besser das Verhältnis aus Signal und Rauschen ist, desto höhere Datenübertragungsraten sind möglich.
Bei großen Entfernungen nimmt die Signalstärke quadratisch ab und die Stärke des Rauschens eher zu, also wird die SNR schlechter und die maximal mögliche Übertragungsrate sinkt.

Gruß
seeker
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Benutzeravatar
Stephen
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 3012
Registriert: 14. Dez 2005, 17:09
Wohnort: Halle (Saale)

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von Stephen » 16. Jan 2016, 01:58

Danke für die Infos :well:

Wenn ich das richtig verstanden habe, muss man also zwischen Signalstärke (Lautstärke) und Signalqualität (Verständlichkeit) unterscheiden, wobei letzteres prinzipiell wichtiger ist.
Umgemünzt: wenn ich an der (viel befahrenen) Magistrale in Halle einer zufällig vorbei laufenden Bekannten etwas zurufe, dann ist die Signalstärke hoch, die Qualität aber schlecht. Lade ich sie in eine fast leere Kneipe zu einem Bier ein, ist die Signalstärke bei einem netten Gespräch eher gering, die Qualität (Verständlichkeit) aber gut (zumindest vor dem zehnten Glas :P ).
Die Demokratie beruht auf drei Grundpfeilern: Der Freiheit der Gedanken, der Freiheit der Rede und der Klugheit, beides nicht zu gebrauchen.
Mark Twain

Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 5081
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von Skeltek » 16. Jan 2016, 02:17

seeker hat geschrieben: Ja, das ist auch m. E. schon so in der Art wie Skeltek das gesagt hat.
Danke trotzdem aber nochmal für die Stichworte. Hab noch nie wirklich über das Thema speziel gelesen... es ist aber immer mal wieder interessant zu sehen, was andere so für Terminologien usw für die ganzen Sachverhalte entwickelt haben.
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Benutzeravatar
Stephen
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 3012
Registriert: 14. Dez 2005, 17:09
Wohnort: Halle (Saale)

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von Stephen » 16. Jan 2016, 05:27

... also hängt es letztendlich doch von der Energie ab, wie ich anfangs befürchtet hatte?
Die Demokratie beruht auf drei Grundpfeilern: Der Freiheit der Gedanken, der Freiheit der Rede und der Klugheit, beides nicht zu gebrauchen.
Mark Twain

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von seeker » 16. Jan 2016, 13:33

... und der Entfernung und der Bandbreite und der Größe der Empfangsantenne und der Übertragungsart.

Grundsätzlich hat EM-Strahlung drei Eigenschaften, die wir manipulieren können, um auf diese Weise Informationen versenden:

Amplitude, Frequenz (/Phase), Polarisation

Das nennt man dann "Modulation".

Amplituden-Modulation:
Man verstärkt und schwächt das Signal rythmisch ab (oder schaltet es ganz ein und aus).
Beispiel: Taschenlampe an/aus z.B. als Morsecode

Frequenzmodulation:
Man verändert die Frequenz und nutzt das als Signal.
Beispiel: Taschenlampe kann verschiedene Farben, ich ändere die abgestrahlten Farben und erzeuge so ein Informations-Signal.

Polarisationsmodulation:
Man verändert den Polarisationswinkel.
Beispiel: Ich schicke das Licht meiner Taschenlampe durch einen Polarisationsfilter. Den Filter drehe ich in versch. Winkel, das gibt mein Signal.
Der Empfänger misst, in welchem Pol-Winkel das Licht bei ihm ankommt.

Bandbreite/Anzahl der Kanäle:
Ich mache z.B. Amplituden-Modulation, verwende aber nicht eine Taschenlampe, sondern 100, die alle eine andere Lichtfarbe (Frequenz) abstrahlen.
Ich kann umso mehr Taschenlampen verwenden, je genauer jede einzelne ihre Frequenz (Lichtfarbe) generiert (damit der Empfänger das noch auseinanderhalten kann). --> Übertragungsrate ist höher als bei einer Taschenlampe

Umgekehrt kann ich eine einzige Taschenlampe umso besser sehen (bzw. darf diese umso lichtschwächer erscheinen), je breiter ihr Lichtspektrum ist. Außerdem begrenzt die Bandbreite des Lichts meiner Taschenlampe die Übertragungsgeschwindigkeit dann, wenn ich mit ihr per Frequenzmodulation Nachrichten verschicken will (-> Anzahl der möglichen, auseinanderhaltbaren Symbole/Frequenzen).

Gruß
seeker
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Benutzeravatar
Stephen
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 3012
Registriert: 14. Dez 2005, 17:09
Wohnort: Halle (Saale)

Re: Verbindungen im interstellarem Raum

Beitrag von Stephen » 16. Jan 2016, 13:57

seeker hat geschrieben:... und der Entfernung und der Bandbreite und der Größe der Empfangsantenne und der Übertragungsart.
Was man mit viel Energie aber überbrücken könnte ;)
Die Demokratie beruht auf drei Grundpfeilern: Der Freiheit der Gedanken, der Freiheit der Rede und der Klugheit, beides nicht zu gebrauchen.
Mark Twain

Antworten