地球はどのようにして宇宙船にメッセージを送るでしょうか-または遠い文明?

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私が見る新しい運動ルーチンがありますスタートレック:次世代 私のことをしている間、ほとんどの週の朝。たとえば、番組が宇宙全体を拡大して惑星「議会」で外交交渉を行うことを描くほど簡単ではないので、星間通信が問題になります。

幸運なことに、私などの非エンジニアにとって、星の間の会話の問題を調査している人々が(少なくとも地球上で)そこにいます。カリフォルニア大学バークレー校のDavid Messerschmittもその1人です。 Arxivに関する彼の新しい論文がこの問題を検討しています。これはプレプリントサイトであり、査読付きのジャーナルではありませんが、地球外とのコミュニケーション方法に興味深い追加機能を提供していることに注意してください。

メッサーシュミットは、人間はすでに無線周波数で地球からかなり離れたプローブ(たとえば、星間空間のボイジャー1)と通信しており、現在はレーザー/光通信(つまり地球と月の間)の使用がいくつかあると説明しています。

ただし、距離が遠くなると情報が失われ、星間物質が邪魔になり、相対運動によって星が移動します。それ以外にも、最初は他の文明がそのシステムをどのように設計しているかわからないので、取り上げられないメッセージを送信することができます。

さらに、宇宙船と文明には異なる通信要件があると説明しました。宇宙船の通信は双方向であり、同様の設計に基づいているため、高い「アップリンクおよびダウンリンク送信時間」を持つことで成功します。情報が多ければ多いほど、科学的観察とエラーを抑えるのに役立ちます。

しかし、文明同士のチャットは頭痛の種となるでしょう。すべての外交交渉と同様に、適切なメッセージを作成するには時間がかかります。次に、メッセージを繰り返し送信して、メッセージが確実に聞こえるようにする必要があります(実際には、信頼性はそれほど大きな問題ではありません)。次に、ISMに対抗する必要があります(パルサー天文学者や天体物理学者はすでに作業中、と彼は言った)。

どちらの場合でも-宇宙船や他の文明と話している-多くのエネルギーが関与していると考えることができると彼は付け加えた。 「宇宙船は最も近い文明よりもはるかに近くなる可能性がありますが、大きな送信アンテナまたは送信エネルギーのいずれかのコストは、地上ベースの送信機よりも宇宙船の方がかなり高くなる可能性があります」と彼は言った受信機に供給されるエネルギーを最小限にすることです。他の文明はこの問題を克服するより効率的な方法を発見したかもしれないと彼は付け加えた。

Arxivに関する研究の詳細を読むことができます。メッサーシュミットは、通信中に覚えておくべきガウスノイズ、チャネルコーディング、およびその他のパラメーターについて説明しています。

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