We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Hvordan bekræftes det, at en strålingskilde (ikke i synligt lys) enten er jordisk eller himmelsk?
Hvis en grundig forklaring og / eller referencer er mulig, ville jeg være taknemmelig.
Der er et par indikatorer, hvor en kilde er placeret:
Retning: Radiobølger er ligesom kun lysbølger med længere bølgelængde: du skal se i retning af kilden for at se den. Terrestriske kilder er normalt ikke højt oppe på himlen.
Tilsyneladende bevægelse: Et andet vigtigt aspekt er jordens rotation: himlen roterer i forhold til jordens overflade. Således, hvis kilden bevæger sig med Jordens rotationshastighed og forbliver stationær i en himmelsk referenceramme, er det meget sandsynligt en kilde uden for Jorden - og omvendt.
Location / Parallax: Hvis du har flere modtagere, er de uenige i den retning, et signal kommer fra, men vil være meget bedre enige jo længere væk en kilde er. Himmelskilder er langt væk nok til, at retningen vil være (næsten) identisk. Mængden af uenighed, den såkaldte parallaks, giver dig en geometrisk indikator om afstanden til kilden.
Til planetmakers fremragende svar, tilføj periodicitet. Dette er nyttigt, hvis du slet ikke kan måle retning.
Et signal, hvis intensitet varierer regelmæssigt over en 24-timers periode, er sandsynligvis jordbaseret.
Et signal, hvis intensitet varierer regelmæssigt over en periode på 23 timer og 56 minutter, er sandsynligvis himmelsk.
For signaler, der (uanset årsag) kun kan observeres på et bestemt tidspunkt på dagen - f.eks. Midnat - antyder en 12-måneders periode "himmelsk", men du skal være forsigtig, fordi vejret også har en 12-måneders periode, i de fleste steder.
Den 29. april 2019 begyndte Parkes Radio Telescope i Australien at notere til radiosignalerne fra Solens nærmeste nabo, Proxima Centauri, lidt over 4 lysår væk. Teleskopet ledte efter beviser for solstråler og lyttede så i 30 minutter, inden det omskoledes i en fjern kvasar for at kalibrere og derefter pege tilbage.
I alt indsamlede teleskopet 26 timers data. Men da astronomer analyserede det mere detaljeret, bemærkede de noget underligt - en enkelt ren tone med en frekvens på 982,02 MHz, der optrådte fem gange i dataene.
Signalet blev først rapporteret sidste år i The Guardian, en britisk avis. Artiklen rejste muligheden for, at signalet kan være tegn på en avanceret civilisation på Proxima Centauri, en rød dværgstjerne, der vides at have en jordstørrelse, der kredser i sin beboelige zone.
Men forskere har konsekvent nedlagt denne mulighed og sagt, at signalet i det mindste skal observeres igen, før der kan drages nogen konklusioner. Faktisk er signalet ikke set igen på trods af forskellige søgninger.
Nu har Amir Siraj og Abraham Loeb fra Harvard University i Cambridge, Massachusetts, beregnet sandsynligheden for, at signalet kom fra en Proxima Centauri-baseret civilisation, selv uden en anden observation. De siger, at oddsene er så lave, at de effektivt udelukker muligheden - forudsat at de antagelser, de giver i deres beregninger, er gyldige.
LIGO Var det bare støj?
GW-signalet var en del af hele støjbundtet, næste matchede de de to GW-signaler over hinanden, så selvfølgelig begyndte hele støjbundterne også at matche som en helhed.
Du kunne se på hele støjsignalet som et legeme og GW'erne som skelettet, hvis du end matcher to skeletter end ligene også vil svare til. Eller mangler jeg noget?
Det syntes også, at der kun var et så stærkt signal ved de to detektorer over en lang periode, og at de begge var i et tidsrum på 7 ms. Det er et klart match.
Den eneste gyldige undskyldning syntes at være tordenvejr, måske antændt af en tung dosis kosmiske stråler, som også føltes af de to detektorer? Donno.
Der var en kraftig storm nøjagtigt imellem de to detektorer på detektionstidspunktet. Disse kan være relateret til kosmiske stråler og 'store udbrud af røntgenstråler og gammastråler ':
På den anden side er tilfældet med tordenvejr og lyn lidt anderledes. I modsætning til gnistkammeret ser de elektriske felter inde i tordenvejr ikke ud til at være store nok til at starte en gnist, så for at Gurevichs mekanisme kunne udføre jobbet, måtte han antage, at der var mange, mange ladede partikler, der passerede gennem stormen på en gang. Fordi kosmiske strålebrusere ikke producerer nok partikler i sig selv, postulerede Gurevich, at tordenvejr gav det kosmiske strålebrus et boost ved at øge antallet af energiske elektroner gennem en eksotisk proces kaldet & quotrunaway breakdown. & Quot
Runaway sammenbrud opstår, når den trækkraft, som elektroner oplever at bevæge sig gennem luft, er mindre end den elektriske kraft, der virker på dem. I sådanne tilfælde vil elektronerne & quot løbe væk, & quot vinde meget store mængder energi. Da de løbende elektroner kolliderer med luftmolekyler, genererer de andre løbende elektroner plus røntgenstråler og gammastråler, hvilket resulterer i en lavine af højenergipartikler. I stedet for klipper i et jordskred skal du tænke på de løbende elektroner som granatsplinter, der river en sti gennem stormskyen. Ifølge Gurevich-modellen er det denne ledende vej, der forårsager lyn.
Runaway breakdown kan skabe store mængder af højenergi elektroner såvel som røntgenstråler og gammastråler. Interessant ved vi, at sammenbrud fungerer for de lave elektriske felter, der allerede er set inde i tordenvejr. Vi ved også, at det nogle gange sker lige før lynet, fordi vi kan se store udbrud af røntgenstråler og gammastråler skyde ud af tordenvejr. Faktisk er disse gammastråler så energiske og så lyse, at de er blevet observeret fra det ydre rum, 600 kilometer (373 miles) over jordens overflade. - https://www.scientificamerican.com/article/experts-do-cosmic-rays-cause-lightning/
er universets sorthuldensitet kendt? teoretisk eller observationelt (eksperimentelt)?
I betragtning af universets volumen (kendt) og densiteten af sorte huller i det (spørgsmålet ovenfor), bør sandsynligheden for en kollision beregnes.
Indtil videre er dette GW-observationsresultat én gang i den tidsperiode, hvor GW-detektorerne har været op (hvornår blev LIGO først operationel og har den været live 100% siden da?) Tidsperioden for LIGO-aktivering skal bruges med den enkelte observation til tilbage tætheden af sorte huller i universet, hvis det ikke allerede er kendt af andre metoder. Er denne beregning allerede udført eller offentliggjort? Hvis ja, hvor. Kan nogen foretage denne beregning og bogføre den her?
Måske i betragtning af densiteten af sorte huller i det kendte univers og et kendt universvolumen er antallet af sådanne forudsagte observationer enig med det antal, der faktisk observeres af LIGO. Hvis den givne BH-tæthed ikke er kendt på forhånd, kan den udledes af antallet af BH-kollisioner, der er observeret i den endelige tid, LIGO har været live.
Mit gæt og antagelse er, at BH-densiteten er meget større og indebærer flere sådanne kollisioner, som faktisk forekommer, end der er blevet observeret af LIGO i den tid, det har været operationelt. Hvis dette er sandt, betyder det, at effektiviteten af LIGO-detektoren er meget lav, men har der allerede været en passende forklaring fra LIGO på, hvorfor deres detektionseffektivitet er lav (hvis den er lav)?
Har LIGO-gruppen diskuteret dette aspekt af deres observationer? Er dette nyt, gammelt eller irrelevant af en eller anden grund?
Dine tilsluttede enheder skruer op astronomi
For at genoplive denne artikel skal du besøge Min profil og derefter se gemte historier.
For at genoplive denne artikel skal du besøge Min profil og derefter se gemte historier.
På nuværende tidspunkt er "Her er nogle dumme ting på tingenes internet" blevet en fuld artikelgenre. Der er endda en Tumblr dedikeret til ideen: "Vi sætter en chip i det," hedder det.
I nogle visioner for fremtiden fanger, kvantificerer og styrer smartenheder de fleste aspekter af det daglige liv. Ovnen ved, at du har glemt dine cookies og afkøler dem for dig i spids skarphed. Ventilatoren ved, at du er kommet ind i lokalet og ønsker en brise. Puden ved, hvornår du begynder at snorke og vibrerer, så du skifter i søvn. Alexa kan bestille dig en! OK, Google?
Her er dog sagen: For at disse chips i disse enheder skal gøre noget godt, er de nødt til at kommunikere med omverdenen, og omverdenen skal tale tilbage. Og - som de fleste kommunikationsmagier - sker det ofte via radiobølger.
Det stigende antal smarte objekter på Jorden (ud over WiFi-strålende satellitter, bilradarer og allestedsnærværende celledækning med højere effekt og længere rækkevidde) giver problemer for forskere, der ønsker at se ud over vores planet: Astronomer finder det sværere og sværere at opdage svage radiosignaler fra rummet, som undertiden kommer ind på de samme frekvenser som menneskelig teknologi. Forskere, industrien og regeringen prøver at dele et spektrum, så overfyldte mange kalder det en krise.
Lige nu regulerer FCC brugen af radiospektret. Og det sparer nogle “bånd” eller frekvensområder, hovedsagelig til radioastronomi. Omkring 1.400 megahertz kan astronomer for eksempel relativt sikkert lede efter neutralt brint. Lidt højere, nær 1.600 megahertz, har FCC beskyttelsen til hydroxylobservationer. I fuldt beskyttede bånd, som brint & # x27s, kan ingen andre - ikke en smart tandbørsteproducent eller en mobiltelefonudbyder - udsende ved disse frekvenser.
Resten af det FCC-tildelte spektrum er opdelt blandt 29 andre tjenester, som "transmission", "amatør", "mobil" og "meteorologiske hjælpemidler." Ikke alle teknologier kræver licenser til at bruge bestemte frekvenser (inklusive mange ting af Internet of Things). Men inden for nogle af FCC & # x27s-skiverne kæmper virksomheder for specifikke sektioner. For eksempel betalte celleudbydere mere end 19 milliarder dollars tidligere på året for 84 megahertz båndbredde, som tv-udsendere plejede at bruge.
Og det b $ g-nummer skal fortælle dig noget: Disse skiver er dyrebare. Det er enkel udbud og efterspørgsel. Hvilket betyder de kiler, der udelukkende er forbeholdt radioastronomi? Nogen vil virkelig gerne bruge dem til at tjene penge.
Fordi dette er akademien, er der et udvalg til det: National Academy of Sciences 'Committee on Radio Frequences (CORF!). Og den 1. juli bliver astronomen Liese vanZee dens nye leder og fører gruppen af forskere, der (prøver at) hjælpe med at guide regeringens - og verdens - tildeling af radioressourcer, så forskere kan studere galakser uden at konfiskere din Samsung Galaxy.
VanZee's forskning bruger for det meste et af de ultrabeskyttede bånd - omkring frekvenser på 1.420 megahertz, hvor kosmisk brint udsender sine emissioner. Så hun har meget mindre at bekymre sig om personligt end nogle radioastronomer, der studerer de komplekse organiske molekyler, der sender udsender med samme frekvens som antikollisionsradar. Selv i vanZees angiveligt kun videnskabelige sektion af spektrum dukker der stadig op problemer. "Det forhindrer ikke folk i at beslutte at udsende der," siger hun. Det sker ofte utilsigtet i form af "harmoniske" eller utilsigtede overtoner med frekvenser nøjagtigt 2, 3, 4 osv. Højere end beregnet.
Som forberedelse til et kommende møde i World Radiocommunication Conference vil vanZee's komité give input til deltagende ledere på et eller andet ”nyt” spektrum mellem 275 og 450 gigahertz. Med de lavere frekvenser så overfyldte, skubber folk højere (selvom teknologien til at gøre det ikke er moden) og bevæger sig ind i et tidligere ikke-tildelt spektrum.
Men der er et stort problem: Et splinternyt teleskop på 1 milliard dollar i Chile - Atacama Large Millimeter / submillimeter Array eller ALMA - åbnede netop øjnene for et par år siden og stirrede ud i rummet i det radioområde. "Hvis du vil studere molekyler i vores atmosfære eller andre dele af vores galakse eller andre galakser, er det en del af det spektrum, du vil bruge," siger vanZee. Hvis en masse kommunikationstyper begynder at sende alle deroppe, vil det milliarder dollar-instrument ikke være i stand til at udføre sit job.
Nu siger vanZee ikke, at alle undtagen astronomer skulle blive ludditter for at redde astronomi. "Det er virkelig fristende for videnskabssamfundet at sætte foden ned og sige," Nej nej nej, "" siger hun. "Men faktisk ønsker vi at arbejde med industrien."
Begge sider kan arbejde for at minimere hovedstød: Astronomer kan fortsætte med at opbygge deres radioteleskoper i verdens vildmark langt fra horder af Blueteeth og celletårne og Teslas. Og de kan bygge "interferometre" - sæt af mindre teleskoper, der fungerer sammen som en, hvilket hjælper astronomer med at skelne mellem jord- og himmelsignaler - i stedet for enkeltstående retter.
For industriens side kan det sige "undskyld", når det opretter harmoniske og derefter rette dem. Det er godt for alle. "Du spilder energi, hvis du transmitterer uden for dit band," siger vanZee. Og FCC kunne give begge sider mere spillerum: Sæt noget blankt rum mellem astronomiens hellige bånd og kommunikationsbåndene, så industrien kan være lidt sjusket uden at skjule universet.
Det er dog stadig en gammel måde at tænke på ting på, siger Darpa - forsvarsforskningsagenturet, der bragte dig denne krybende vandmandsrobot. & quotTildeling & quot af spektret? Så stiv, så passé. Vejen frem er ikke at fortælle radioudsendere nøjagtigt, hvad de skal gøre, men at befri dem, lad dem selv bestemme.
Den gamle model fungerede relativt godt i mere end et århundrede. Men det er ikke længere praktisk, efter Darpa & # x27s opfattelse, at have enheder, der fungerer med en bestemt, statisk frekvens. Dette er grundlaget for agenturets nye Spectrum Collaboration Challenge (svarende til en udfordring for et par år siden): Udenforstående opretter enheder, der i farten kan vælge, hvilket frekvensområde der fungerer bedst i det øjeblik, baseret på udsendelsen egenskaber ved andre enheder i nærheden - inklusive dem der er også vender mellem frekvenser.
"Hvis vi vil eliminere de ineffektiviteter, der findes i dag, & quot; siger Paul Tilghman, leder af udfordringen, & quotwe vil styre spektret ved maskinhastigheder, ikke folks hastigheder." Tredive hold, der blev udvalgt i januar, forbereder sig nu til den første "turnering" i december, hvor deres radioudsendere vil kæmpe mod bots.
Militæret, og så Darpa, er interesseret i dette, fordi dets mange "ubemandede platforme" - droner i vandet og luften, satellitter i kredsløb - har brug for konsekvent, uafbrudt kommunikation. Men hvad som helst der kommer ud af konkurrencen, kan også komme ind i industrien. Ind i din tandbørste, der fortæller dig, om dine tænder er rene!
Supersmarte tv-stationer kan være både gode og dårlige nyheder for radioastronomi. Den gode nyhed: Algoritmerne, der hjælper maskinerne med at finde ud af, hvilke frekvenser der skal bruges, kan let inkludere ting som en & quot; aldrig bruge 1.420 megahertz. & Quot
Den dårlige nyhed: Når astronomer vil vide, om et signal kommer fra rummet, er de undertiden afhængige af at vide, hvordan en given kilde til menneskeskabte radiobølger ser ud. & quotJa, det er bestemt naboerne & # x27 iRobot & quot, de kan muligvis sige. Men ikke hvis iRobot altid ændrer sig.
Det vigtige, uanset hvordan radioanvendelse udvikler sig, er at dele, smart og først tale det hele igennem. For lige så sejt som det er at kommunikere derhjemme, kan det uansvarligt afskære mennesker fra rummet. ”Hvis du udfylder spektret med menneskeskabte emissioner, vil du aldrig være i stand til at forstå bestemte dele af universet,” siger vanZee.
Anvendelsen af de nøjagtige observationer af den himmelske efemerispol i analysen af geofysisk excitation af jordrotation
Forstyrrelser af jordrotation observeres i øjeblikket som tidsvariationer af den universelle tid UT1-UTC og som ændringer i den jord- og himmelretning af aksen for den himmelske efemerispol (CEP) som udtrykt ved fem jordorienteringsparametre (EOP). På den anden side beskriver dynamiske teorier om jordrotation normalt forstyrrelser af den øjeblikkelige rotationsvektor. En stor forbedring af den rumlige og tidsmæssige opløsning af EOP-bestemmelsen rejser også problemet med sondringen mellem højfrekvent polær bevægelse og nutation. Her udleder vi tidsdomænerelationer mellem polar bevægelse af rotationsaksen og de observerede ændringer i CEP såvel som mellem CEP's rumlige bevægelse og terrestriske bevægelse. Disse forhold blev drøftet af Brzeziński (1992a). Her præsenteres de på en meget enklere og direkte måde under anvendelse af kun matrixtransformationer mellem det konventionelle jordbaserede referencesystem og himmelske referencesystem i den form, der er foreslået af Capitaine et al. (1986) og Capitaine (1990), baseret på begrebet den ikke-roterende oprindelse (Guinot, 1979). Disse forhold opnås først i en streng form, der gør det muligt for os at estimere størrelsesorden af fejl, der opstår som følge af forskellige tilnærmelser. De endelige lineære udtryk bruges i en algoritme, der transformerer vilkårlige differentialligninger, der beskriver geofysisk excitation af polær bevægelse til formen ved kun at bruge de observerede størrelser som variabler.
Kommentarer
Ha! Jeg kan se i dine side-om-side sammenligningsbilleder, at du ikke brugte din cirkulære blændemaske til dem. Nu kommer jeg til at se disse linseblænde knivstjerne overalt. tak!
Når man griner til side, vil folk ofte vide, hvad deres begrænsende størrelse (LM) er. Jeg vil gerne se nogen konstruere en graf, der viser LM kontra enten antallet af billeder stablet eller den samlede eksponeringstid (måske på en logaritmisk skala). Dette kunne næsten gøres med meget korte brændviddeobjektiver (omkring "normale"), relativt korte eksponeringer og regelmæssige stjernekort. Dvs. ved hjælp af stjerner ikke svagere end f.eks. SAO-kataloget, bare for at gøre det sporbart.
Bliver LM ved med at blive svagere og svagere, eller begynder den at rulle over og se ud som om den vil planere ud på et eller andet tidspunkt? Jeg har kun spillet rundt med stabling lidt, så jeg har ingen idé om, hvad resultatet ville blive. Men ideen om at være i stand til at nå objekter i størrelsesordenen 25. med min 200 mm f / 2.8-linse, hvis jeg bare kunne eksponere nok 30 sekunders billeder, virker uhyggelig.
Og forbandede alle fly og satellitter!
Du skal være logget ind for at skrive en kommentar.
Richard S. Wright Jr. forfatter
Hej, og ja disse billeder var dage før maskering
Dette er en god idé til en opfølgningsblog engang nede ad vejen. At adskille en svag stjerne fra skyglow er en udfordring, men også læse- og skudstøjen. Stacking hjælper med begge disse, men på et eller andet tidspunkt vil det være "praktisk taget" umuligt at gøre det bedre. At stable læsetøj helt væk er i al væsentlighed ”uoverkommelig”, og den begrænsende størrelse er derfor også en funktion af, at dine kameraer læser støj. Japp ... fantastisk emneide ... i et stykke tid!
Lad & rsquos Søg efter fremmede sonder, ikke kun fremmede signaler
På blind datoer søger vi efter andre, der ligner os, i det mindste på et eller andet niveau. Dette gælder i vores personlige liv, men endnu mere på den galaktiske datingscene, hvor vi har søgt en ledsagercivilisation i et stykke tid uden succes. Mens vi udviklede vores egen radio- og laserkommunikation i løbet af de sidste syv årtier, fokuserede Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) på radio- eller lasersignaler fra det ydre rum og mdashtwo slags elektromagnetisk & ldquomessenger & rdquo, som astronomer bruger til at studere kosmos.
I samme periode har vi også lanceret sonder, som Voyager 1 og 2, Pioneer 10 og 11 og New Horizons rumfartøjet mod det interstellære rum. Disse kunne til sidst nå fremmedcivilisationer og passivt meddele vores eksistens. Men i 1960, ved begyndelsen af rumalderen, bemærkede Ronald Bracewell i et naturpapir, at en fysisk rumsonde også kunne søge efter teknologiske civilisationer over interstellære afstande. SETI bør derfor også udforske denne teknik & mdasha rettidig opfattelse i en æra med multimessenger-astronomi, indledt senest ved påvisning af tyngdekraftsbølger.
Denne form for udforskning kunne naturligvis fungere begge veje. Takket være data indsamlet af Kepler-rumteleskopet ved vi nu, at omkring halvdelen af alle sollignende stjerner er vært for en stenet jordstørrelsesplanet i deres beboelige zone. Inden for denne zone kan planet & rsquos overfladetemperatur understøtte flydende vand og livets kemi. Den berømte Drake-ligning kvantificerer (med store usikkerheder) sandsynligheden for at modtage et radiosignal fra en anden civilisation i vores Mælkevejs galakse. Men det gælder ikke for fysiske sonder, der måske ankommer til vores hoveddør. Sondringen ligner forskellen mellem en mobiltelefonsamtale ved lysets hastighed og brevvekslingen via overfladepost.
Det foreslår også et tillæg til Drake-ligningen: antallet af sonder i et volumen af interstellært rum kan udtrykkes som antallet af stjerner gange det gennemsnitlige antal prober, der produceres pr. Stjerne, N. Det nærmeste stjernesystem, Alpha Centauri, indeholder en tæt par sollignende stjerner (A og B) bundet til en fjernere dværgstjerne (C). Dette tredobbelte stjernesystem er omkring fire lysår væk & mdashbut den nærmeste sonde kan være meget tættere & mdashat en afstand, der er mindre med en faktor på (3N) 1/3. Faktisk ville denne sonde være inden for jord-sol-adskillelsen, hvis civilisationer i gennemsnit producerer en kvadrillion (N
10 15) sonder pr. Stjerne i løbet af deres levetid.
Hvis hver sonde vejer et gram, svarende til det, der er blevet foreslået af Breakthrough Starshot-initiativet, ville den samlede masse af kvadrillionstaster være sammenlignelig med vægten af en asteroide i kilometerstørrelse og fuldstændig ubetydelig i planetens massebudget. En sådan meteor rammer jorden hver halve million år, og dens størrelse er mindre med en faktor på flere tiere end Chicxulub K / Pg-slaglegemet, der dræbte dinosaurerne for omkring 66 millioner år siden. Det faktiske antal interstellare sonder ville helt klart afhænge af overflod og levetid af teknologiske civilisationer pr. Stjerne såvel som vægten af hver sonde og sofistikeret af dens produktionsteknologi.
Min kommende bog med titlen Extraterrestrial fortæller historien om opdagelsen af `Oumuamua, der betyder & ldquoscout & rdquo på det hawaiiske sprog, af Pan-STARRS-anlægget i Hawaii i oktober 2017. Som det første interstellære objekt, der blev opdaget nær Jorden uden for solsystemet, det så underligt ud, i modsætning til enhver komet eller asteroide, der blev set før i solsystemet. Bogen beskriver de usædvanlige egenskaber ved `Oumuamua: den havde en flad form med ekstreme proportioner og aldrig set før blandt kometer eller asteroider, samt en usædvanlig indledende hastighed og et skinnende udseende. Det manglede også en kometerhale, men udstillede ikke desto mindre et skub væk fra solen i overskud af solens tyngdekraft.
Som en almindelig komet ville Oumuamua have været nødt til at miste omkring en tiendedel af sin masse for at opleve det overskydende skub fra raketeffekten. I stedet viste Oumuamua ingen kulstofbaserede molekyler langs dens spor, heller ikke rystelser eller ændringer i sin spinperiode og mdashas forventet fra kometstråler. Den overskydende kraft kunne forklares, hvis `Oumuamua blev skubbet af sollysets pres, det vil sige, hvis det er et kunstigt fremstillet lyssejl & mdasha tynd relikvie af den lovende teknologi til rumforskning, der blev foreslået allerede i 1924 af Friedrich Zander og i øjeblikket bliver udviklet af vores civilisation. Denne mulighed ville antyde, at 'Oumuamua kunne være en besked i en flaske.
I september 2020 blev en anden usædvanlig & ldquoasteroid & rdquo opdaget af Pan STARRS, der viser et overskydende skub fra sollys uden en kometisk hale. Dette objekt, mærket med det astronomiske navn 2020 SO, var ikke ubundet som 'Oumuamua, men i stedet på en jordlignende bane omkring solen. Efter at have integreret sin bane tilbage i tiden, blev det konstateret, at 2020 SO er en omstrejfende raketforstærker, der er tilbage efter et styrt af landmålerlandingen Surveyor 2 på Månens overflade i 1966.
Ikke desto mindre giver dens opdagelse troværdighed til forestillingen om, at tynde kunstige genstande med et stort forhold mellem overflade og masse kan skelnes fra naturlige genstande baseret på deres overskydende skub væk fra solen uden en kometisk hale. Der er ingen måde, at `Oumuamua kunne have stammer fra vores planet baseret på dens høje lokale hastighed, dens store størrelse og hældningen på dens bane. En anden måde at udtrykke det på er, at 'Oumuamua tilbragte en brøkdel af et år inden for jorden omkring jorden, og vi kender ikke nogen menneskeskabte genstande, der blev drevet til dens bane i løbet af året forud for dets opdagelse.
Når jeg tager en ferie nær en strand, nyder jeg at studere naturlige muslingeskaller, men i sjældne tilfælde støder jeg på en kunstigt fremstillet plastflaske. Tilsvarende finder astronomer regelmæssigt naturligt fremstillede klipper, når de overvåger kometer eller asteroider fra solsystemet, men måske repræsenterer `Oumuamua vores første møde med en plastflaske, fremstillet af en avanceret teknologisk civilisation. Lyssejl kan designes til at veje et gram pr. Ti meter i kvadrat af overfladeareal sammenlignet med området for `Oumuamua.
Interstellare sonder kunne også manøvrere til foretrukne baner, der ikke er trukket fra en tilfældig fordeling. Især er det fordelagtigt at bringe dem til hvile i forhold til den stjerne, de har til hensigt at sonde. I så fald trækker tyngdekraften fra stjernen dem lige mod den. Fokuseringen af deres baner vil forbedre deres tæthed i nærheden af stjernen, så flere af dem kan rejse gennem den beboelige zone og spionere efter eventuelle teknologiske underskrifter der. I solsystemets ydre hylster ville sådanne langsomt bevægelige sonder være skjult blandt de mange iskolde klipper i Oort-skyen, der er løst bundet til solen halvvejs til Alpha Centauri.
Hvis senderne af sonderne foretrækker at være anonyme, kan de vælge at deponere dem på den galaktiske parkeringsplads, den såkaldte lokale hvilestandard, som er et gennemsnit over tilfældige bevægelser for alle stjerner i nærheden af solen. I denne neutrale referenceramme er det ikke muligt at identificere, hvor de kom fra. Overraskende nok startede Oumuamua i den ramme, inden han kom ind i solsystemet.
De data, vi indsamlede om `Oumuamua, er ufuldstændige. For at lære mere skal vi fortsætte med at overvåge himlen for lignende objekter. Erkendelsen af, at vi ikke er alene, vil have dramatiske konsekvenser for vores mål på Jorden og vores ambitioner om plads. Når jeg læser nyhederne hver morgen, kan jeg ikke lade være med at spekulere på, om vi er & ldquothe de skarpeste cookies i krukken. & Rdquo Er der udenjordiske smartere end os i Mælkevejen? Den eneste måde at finde ud af er ved at undersøge himlen for de mange budbringere, de måske bruger.
OM FORFATTEREN (ER)
Avi Loeb er tidligere formand (2011-2020) for astronomiafdelingen ved Harvard University, grundlæggende direktør for Harvards Black Hole Initiative og direktør for Institute for Theory and Computation ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Han er også formand for Board of Physics and Astronomy of the National Academies og rådgivende bestyrelse for Breakthrough Starshot-projektet og er medlem af præsidentens Council of Advisors on Science and Technology. Loeb er den bedst sælgende forfatter af Udenjordisk: Det første tegn på intelligent liv ud over jorden (Houghton Mifflin Harcourt).
Sammenligning af forklaringer til Wow! Signal
Der er tre foreslåede forklaringer på Wow !: enten falske emissioner fra Jorden, en interstellar kommunikation eller lækage fra en kraftstråle. Her er et kort resumé af beviset for og imod hver forklaring:
Argumenter for lækage af strålingsstråling som årsag:
- Den strålende forklaring på Wow! tegner sig for alle fire af Wow! parametre: den modtagne effekttæthed, signalets varighed, dets frekvens og grunden til, at Wow! er ikke sket igen. Wow! Hypotesen om lækage fra kraftstråle bliver stærkere, jo længere den lytter efter Wow! at gentage sig ikke observere det gentage.
- Strålebjælker er nu mere troværdige, fordi vi bygger vores egne: Starshot-projektet planlægger lancering af sonder til nærliggende stjerner i dette århundrede. Den teknologi, der kræves til bjælkerne til sådanne interstellare sondelanceringer, er inden for vores rækkevidde.
Argumenter mod ET-kommunikation som årsag:
- Teorien om, at Wow! Signal var en interstellar kommunikation forudsiger, at det vil gentage sig. Det passer inden for den overordnede SETI-strategi, der ser efter bevidst overførsel af meddelelser til os fra ETI. Men den lange række efterfølgende ikke-observationer af Wow! viser, at SETI-meddelelseshypotesen gradvis forfalskes ved at blive testet.
Argumenter mod radiofrekvensinterferens (RFI) som årsag:
- Wow! Signal var på 1,42 GHz. Båndet fra 1,4 til 1,427 GHz er beskyttet internationalt, hvilket betyder, at alle emissioner er forbudte [2]. Derfor er det meget tvivlsomt, at Wow! Var en transmission fra jord satellitter eller fly, fordi de er forbudt at transmittere i dette band. Hemmelige satellitter ville undgå det, fordi de ville blive opdaget af radioastronomer. (Emissioner i dette bånd opdages undertiden, men på meget lave niveauer. Disse skyldes sandsynligvis intermodulationsprodukter, som er ikke-lineære effekter i elektronik.)
- Fly vil sandsynligvis ikke forblive statiske på himlen. Rumfartøjer ville passere gennem strålen meget hurtigere. For at matche den manglende vinkelbevægelse, ville en satellit fra jorden være nødt til at være millioner af kilometer væk langt ud over månen.
- Ohio havde god RFI-afvisning, fordi det, der blev registreret, var forskel mellem to forskudt stråler, så et lokalt signal, der vises i begge horn samtidigt, ville annullere. Dette blev ofte bekræftet.
- Muligheden for, at signalet var en harmonisk eller subharmonisk af et lokalt signal, modvirkes af, at Ohio State har overvåget 21 cm-båndet i mange år, ville have bemærket et lokalt forstyrrende signal.
- Et bevidst bedrag? Dette mangler troværdighed, da hoaxes er en praktisk vittighed, som lykkes, hvis de senere afsløres. Så hvorfor holde det hemmeligt i årtier?
RF trådløs verden
Mikrobølgefrekvenser bruges til trådløs kommunikation, når de trænger igennem ionosfæren. De svækkes, når de bruges som jordbølger såvel som overfladebølger. Af denne grund er mikrobølgekommunikation hovedsageligt LOS (Line of Sight) -baseret kommunikation.
Mikrobølgeovnkommunikationssystemer klassificeres hovedsageligt i satellitsystemer og jordbaserede systemer. Begge disse systemer kræver transmitterende dele og modtagere. Sendesystemet konverterer basebåndsignal til mikrobølgesignal. Modtagesystemet konverterer mikrobølgesignal til basisbåndsignal. Basebåndsignalet er multiplekset signal, der bærer antallet af individuelle signaler med lav båndbredde, såsom tale, data og video. Multiplexing udføres enten ved hjælp af TDM eller FDM.
Terrestrisk kommunikationssystem
Mikrobølgefrekvensen dæmpes på grund af bygninger, træer, geografiske placeringer, og derfor er afstanden på jorden (dvs. rækkevidden) begrænset fra den ene del af jorden til den anden. In order to extend the range of terrestrial communication system, multi section relays or repeaters are used.
The figure-1 depicts terrestrial communication system with two stations and repeater module. Multiple repeaters are used between source and destination stations. Repeater receives the signal from one end and amplifies and retransmits the signal to the other end. Hence repeaters will make up for the RF losses introduced due to path pass. Typically repeaters are placed at the distance of about 32 to 80 Km.
Terrestrial system uses both analog and digital modulation types. In analog systems, data information signals are frequency multiplexed(FDM) first and later modulated (FM) and up converted for the transmission using RF antenna.
In digital systems, data information signals are time multiplexed(TDM) to form baseband signal. This is later modulated (using either PM or PSK) and up converted for transmission using RF antenna.
Satellite Communication System
Figure-2 depicts satellite communication system. There are two modes of satellite based network viz. mesh and star. In general in this system, baseband information is transmitted at microwave carrier frequency using directional antenna from ground station (i.e. VSAT) to the satellite. Satellite receives the signal using on board antenna. It first shifts the received frequency to the other frequency band. Later it does amplification of the translated signal before being relayed over the large area of the earth.
As depicted in the figure 6GHz is used as uplink frequency and 4GHz is used as downlink frequency. Difference of 2GHz is carried out at the satellite transponder using LO frequency of value 2225 MHz. Here 6 GHz is the frequency range from 5.925 to 6.425 GHz and 4 GHz from 3.7 to 4.2 GHz. Refer function of satellite transponder.
Satellite frequencies are selected to overcome effects of ionosphere, absorption by gases and water vapour. Geo Stationary Satellite is placed at the height of 35800 Km. It travels at approx. speed of 11000 Km/Hour. Due to this fact, tracking of satellite is not required and fixed antenna at ground station is enough to establish RF link at all the times.
In mesh mode, VSAT1 and VSAT2 directly communicates using satellite. In star mode, VSAT1 and VSAT2 communicates using Satellite/Hub. Both configurations work at 6GHz(uplink) / 4GHz(downlink) bands. The other satellite system bands are Ku bands and works at 14GHz (Uplink) /11 GHz (Downlink) and 17/12 GHz frequency bands.
As mentioned in terrestrial system, repeater is used between source and destination stations. In satellite system, transponder is used to provide connectivity between source and destination stations. In general, satellite usually will have total 12 transponders each with 36 MHz bandwidth. The whole satellite band is usually about 500MHz.
Difference between Satellite System and Terrestrial System
There are a number of differences between satellite based and terrestrial wireless communications that affect design.
&bull Coverage area of a satellite based system is greater than that of a terrestrial based wireless communication system. A GEO satellite with one single antenna can cover about 1/4 th of the earth.
&bull Satellite communications link will have more degradations compare to terrestrial communication link but quality of transmission is usually quite good.
&bull In a satellite link delay from earth to satellite to earth is about 240ms while in terrestrial link it will be far less. But transmission cost in a satellite system is independent of the distance within the area of coverage of the satellite antenna, while in terrestrial system it varies based on the distance.
&bull In a satellite based system satellite EIRP and bandwidth is very vital parameters which need to be carefully designed at the initial stage of both satellite and earth station point of view.
&bull Very high bandwidths and very high data rates are achievable in a satellite based communication system.
&bull In case of satellite based systems all the earth stations/VSATs can receive their own transmissions and hence transmitted power should be carefully decided based on the RF link budget. But both transmitting and receiving frequencies are different and hence will not create much problem. Transmit reject filter should be good enough to overcome this problem.
Indhold
At different frequencies, radio waves travel through the atmosphere by different mechanisms or modes: [3]
E, F layer ionospheric refraction at night, when D layer absorption weakens.
F1, F2 layer ionospheric refraction.
Infrequent E ionospheric (Es) refraction. Uncommonly F2 layer ionospheric refraction during high sunspot activity up to 50 MHz and rarely to 80 MHz. Sometimes tropospheric ducting or meteor scatter
At typical communication distances from a transmitter, the transmitting antenna usually can be approximated by a point source. Doubling the distance of a receiver from a transmitter means that the power density of the radiated wave at that new location is reduced to one-quarter of its previous value.
The power density per surface unit is proportional to the product of the electric and magnetic field strengths. Thus, doubling the propagation path distance from the transmitter reduces each of these received field strengths over a free-space path by one-half.
Radio waves in vacuum travel at the speed of light. The Earth's atmosphere is thin enough that radio waves in the atmosphere travel very close to the speed of light, but variations in density and temperature can cause some slight refraction (bending) of waves over distances.
Line-of-sight refers to radio waves which travel directly in a line from the transmitting antenna to the receiving antenna. It does not necessarily require a cleared sight path at lower frequencies radio waves can pass through buildings, foliage and other obstructions. This is the most common propagation mode at VHF and above, and the only possible mode at microwave frequencies and above. On the surface of the Earth, line of sight propagation is limited by the visual horizon to about 40 miles (64 km). This is the method used by cell phones, [d] cordless phones, walkie-talkies, wireless networks, point-to-point microwave radio relay links, FM and television broadcasting and radar. Satellite communication uses longer line-of-sight paths for example home satellite dishes receive signals from communication satellites 22,000 miles (35,000 km) above the Earth, and ground stations can communicate with spacecraft billions of miles from Earth.
Ground plane reflection effects are an important factor in VHF line-of-sight propagation. The interference between the direct beam line-of-sight and the ground reflected beam often leads to an effective inverse-fourth-power ( 1 ⁄ distance 4 ) law for ground-plane limited radiation. [ behov for henvisning ]
Lower frequency (between 30 and 3,000 kHz) vertically polarized radio waves can travel as surface waves following the contour of the Earth this is called ground wave propagation.
In this mode the radio wave propagates by interacting with the conductive surface of the Earth. The wave "clings" to the surface and thus follows the curvature of the Earth, so ground waves can travel over mountains and beyond the horizon. Ground waves propagate in vertical polarization so vertical antennas (monopoles) are required. Since the ground is not a perfect electrical conductor, ground waves are attenuated as they follow the Earth's surface. Attenuation is proportional to frequency, so ground waves are the main mode of propagation at lower frequencies, in the MF, LF and VLF bands. Ground waves are used by radio broadcasting stations in the MF and LF bands, and for time signals and radio navigation systems.
At even lower frequencies, in the VLF to ELF bands, an Earth-ionosphere waveguide mechanism allows even longer range transmission. These frequencies are used for secure military communications. They can also penetrate to a significant depth into seawater, and so are used for one-way military communication to submerged submarines.
Early long-distance radio communication (wireless telegraphy) before the mid-1920s used low frequencies in the longwave bands and relied exclusively on ground-wave propagation. Frequencies above 3 MHz were regarded as useless and were given to hobbyists (radio amateurs). The discovery around 1920 of the ionospheric reflection or skywave mechanism made the medium wave and short wave frequencies useful for long-distance communication and they were allocated to commercial and military users. [6]
Ionospheric modes (skywave) Edit
Skywave propagation, also referred to as skip, is any of the modes that rely on reflection and refraction of radio waves from the ionosphere. The ionosphere is a region of the atmosphere from about 60 to 500 km (37 to 311 mi) that contains layers of charged particles (ions) which can refract a radio wave back toward the Earth. A radio wave directed at an angle into the sky can be reflected back to Earth beyond the horizon by these layers, allowing long-distance radio transmission. The F2 layer is the most important ionospheric layer for long-distance, multiple-hop HF propagation, though F1, E, and D-layers also play significant roles. The D-layer, when present during sunlight periods, causes significant amount of signal loss, as does the E-layer whose maximum usable frequency can rise to 4 MHz and above and thus block higher frequency signals from reaching the F2-layer. The layers, or more appropriately "regions", are directly affected by the sun on a daily diurnal cycle, a seasonal cycle and the 11-year sunspot cycle and determine the utility of these modes. During solar maxima, or sunspot highs and peaks, the whole HF range up to 30 MHz can be used usually around the clock and F2 propagation up to 50 MHz is observed frequently depending upon daily solar flux values. During solar minima, or minimum sunspot counts down to zero, propagation of frequencies above 15 MHz is generally unavailable.
Although the claim is commonly made that two-way HF propagation along a given path is reciprocal, that is, if the signal from location A reaches location B at a good strength, the signal from location B will be similar at station A because the same path is traversed in both directions. However, the ionosphere is far too complex and constantly changing to support the reciprocity theorem. The path is never exactly the same in both directions. [7] In brief, conditions at the two end-points of a path generally cause dissimilar polarization shifts, hence dissimilar splits into ordinary rays and extraordinary rays (Pedersen rays) which have different propagation characteristics due to differences in ionization density, shifting zenith angles, effects of the Earth's magnetic dipole contours, antenna radiation patterns, ground conditions, and other variables.
Forecasting of skywave modes is of considerable interest to amateur radio operators and commercial marine and aircraft communications, and also to shortwave broadcasters. Real-time propagation can be assessed by listening for transmissions from specific beacon transmitters.
Meteor scattering Edit
Meteor scattering relies on reflecting radio waves off the intensely ionized columns of air generated by meteors. While this mode is very short duration, often only from a fraction of second to couple of seconds per event, digital Meteor burst communications allows remote stations to communicate to a station that may be hundreds of miles up to over 1,000 miles (1,600 km) away, without the expense required for a satellite link. This mode is most generally useful on VHF frequencies between 30 and 250 MHz.
Auroral backscatter Edit
Intense columns of Auroral ionization at 100 km altitudes within the auroral oval backscatter radio waves, including those on HF and VHF. Backscatter is angle-sensitive—incident ray vs. magnetic field line of the column must be very close to right-angle. Random motions of electrons spiraling around the field lines create a Doppler-spread that broadens the spectra of the emission to more or less noise-like – depending on how high radio frequency is used. The radio-auroras are observed mostly at high latitudes and rarely extend down to middle latitudes. The occurrence of radio-auroras depends on solar activity (flares, coronal holes, CMEs) and annually the events are more numerous during solar cycle maxima. Radio aurora includes the so-called afternoon radio aurora which produces stronger but more distorted signals and after the Harang-minima, the late-night radio aurora (sub-storming phase) returns with variable signal strength and lesser doppler spread. The propagation range for this predominantly back-scatter mode extends up to about 2000 km in east–west plane, but strongest signals are observed most frequently from the north at nearby sites on same latitudes.
Rarely, a strong radio-aurora is followed by Auroral-E, which resembles both propagation types in some ways.
Sporadic-E propagation Edit
Sporadic E (Es) propagation occurs on HF and VHF bands. [8] It must not be confused with ordinary HF E-layer propagation. Sporadic-E at mid-latitudes occurs mostly during summer season, from May to August in the northern hemisphere and from November to February in the southern hemisphere. There is no single cause for this mysterious propagation mode. The reflection takes place in a thin sheet of ionization around 90 km height. The ionization patches drift westwards at speeds of few hundred km per hour. There is a weak periodicity noted during the season and typically Es is observed on 1 to 3 successive days and remains absent for a few days to reoccur again. Es do not occur during small hours the events usually begin at dawn, and there is a peak in the afternoon and a second peak in the evening. [9] Es propagation is usually gone by local midnight.
Observation of radio propagation beacons operating around 28.2 MHz, 50 MHz and 70 MHz, indicates that maximum observed frequency (MOF) for Es is found to be lurking around 30 MHz on most days during the summer season, but sometimes MOF may shoot up to 100 MHz or even more in ten minutes to decline slowly during the next few hours. The peak-phase includes oscillation of MOF with periodicity of approximately 5. 10 minutes. The propagation range for Es single-hop is typically 1000 to 2000 km, but with multi-hop, double range is observed. The signals are very strong but also with slow deep fading.
Tropospheric modes Edit
Radio waves in the VHF and UHF bands can travel somewhat beyond the visual horizon due to refraction in the troposphere, the bottom layer of the atmosphere below 20 km. [10] [3] This is due to changes in the refractive index of air with temperature and pressure. Tropospheric delay is a source of error in radio ranging techniques, such as the Global Positioning System (GPS). [11] In addition, unusual conditions can sometimes allow propagation at greater distances:
Tropospheric ducting Edit
Sudden changes in the atmosphere's vertical moisture content and temperature profiles can on random occasions make UHF, VHF and microwave signals propagate hundreds of kilometers up to about 2,000 kilometers (1,200 miles)—and for ducting mode even farther—beyond the normal radio-horizon. The inversion layer is mostly observed over high pressure regions, but there are several tropospheric weather conditions which create these randomly occurring propagation modes. Inversion layer's altitude for non-ducting is typically found between 100 and 1,000 meters (330 and 3,280 feet) and for ducting about 500 to 3,000 meters (1,600 to 9,800 feet), and the duration of the events are typically from several hours up to several days. Higher frequencies experience the most dramatic increase of signal strengths, while on low-VHF and HF the effect is negligible. Propagation path attenuation may be below free-space loss. Some of the lesser inversion types related to warm ground and cooler air moisture content occur regularly at certain times of the year and time of day. A typical example could be the late summer, early morning tropospheric enhancements that bring in signals from distances up to few hundred kilometers for a couple of hours, until undone by the Sun's warming effect.
Tropospheric scattering (troposcatter) Edit
At VHF and higher frequencies, small variations (turbulence) in the density of the atmosphere at a height of around 6 miles (9.7 km) can scatter some of the normally line-of-sight beam of radio frequency energy back toward the ground. In tropospheric scatter (troposcatter) communication systems a powerful beam of microwaves is aimed above the horizon, and a high gain antenna over the horizon aimed at the section of the troposphere though which the beam passes receives the tiny scattered signal. Troposcatter systems can achieve over-the-horizon communication between stations 500 miles (800 km) apart, and the military developed networks such as the White Alice Communications System covering all of Alaska before the 1960s, when communication satellites largely replaced them.
Rain scattering Edit
Rain scattering is purely a microwave propagation mode and is best observed around 10 GHz, but extends down to a few gigahertz—the limit being the size of the scattering particle size vs. wavelength. This mode scatters signals mostly forwards and backwards when using horizontal polarization and side-scattering with vertical polarization. Forward-scattering typically yields propagation ranges of 800 km. Scattering from snowflakes and ice pellets also occurs, but scattering from ice without watery surface is less effective. The most common application for this phenomenon is microwave rain radar, but rain scatter propagation can be a nuisance causing unwanted signals to intermittently propagate where they are not anticipated or desired. Similar reflections may also occur from insects though at lower altitudes and shorter range. Rain also causes attenuation of point-to-point and satellite microwave links. Attenuation values up to 30 dB have been observed on 30 GHz during heavy tropical rain.
Airplane scattering Edit
Airplane scattering (or most often reflection) is observed on VHF through microwaves and, besides back-scattering, yields momentary propagation up to 500 km even in mountainous terrain. The most common back-scatter applications are air-traffic radar, bistatic forward-scatter guided-missile and airplane-detecting trip-wire radar, and the US space radar.
Lightning scattering Edit
Lightning scattering has sometimes been observed on VHF and UHF over distances of about 500 km. The hot lightning channel scatters radio-waves for a fraction of a second. The RF noise burst from the lightning makes the initial part of the open channel unusable and the ionization disappears quickly because of recombination at low altitude and high atmospheric pressure. Although the hot lightning channel is briefly observable with microwave radar, no practical use for this mode has been found in communications.
Other effects Edit
Diffraction Edit
Knife-edge diffraction is the propagation mode where radio waves are bent around sharp edges. For example, this mode is used to send radio signals over a mountain range when a line-of-sight path is not available. However, the angle cannot be too sharp or the signal will not diffract. The diffraction mode requires increased signal strength, so higher power or better antennas will be needed than for an equivalent line-of-sight path.
Diffraction depends on the relationship between the wavelength and the size of the obstacle. In other words, the size of the obstacle in wavelengths. Lower frequencies diffract around large smooth obstacles such as hills more easily. For example, in many cases where VHF (or higher frequency) communication is not possible due to shadowing by a hill, it is still possible to communicate using the upper part of the HF band where the surface wave is of little use.
Diffraction phenomena by small obstacles are also important at high frequencies. Signals for urban cellular telephony tend to be dominated by ground-plane effects as they travel over the rooftops of the urban environment. They then diffract over roof edges into the street, where multipath propagation, absorption and diffraction phenomena dominate.
Absorption Edit
Low-frequency radio waves travel easily through brick and stone and VLF even penetrates sea-water. As the frequency rises, absorption effects become more important. At microwave or higher frequencies, absorption by molecular resonances in the atmosphere (mostly from water, H2O and oxygen, O2) is a major factor in radio propagation. For example, in the 58–60 GHz band, there is a major absorption peak which makes this band useless for long-distance use. This phenomenon was first discovered during radar research in World War II. Above about 400 GHz, the Earth's atmosphere blocks most of the spectrum while still passing some - up to UV light, which is blocked by ozone - but visible light and some of the near-infrared is transmitted. Heavy rain and falling snow also affect microwave absorption.
HF propagation conditions can be simulated using radio propagation models, such as the Voice of America Coverage Analysis Program, and realtime measurements can be done using chirp transmitters. For radio amateurs the WSPR mode provides maps with real time propagation conditions between a network of transmitters and receivers. [12] Even without special beacons the realtime propagation conditions can be measured: A worldwide network of receivers decodes morse code signals on amateur radio frequencies in realtime and provides sophisticated search functions and propagation maps for every station received. [13]
The average person can notice the effects of changes in radio propagation in several ways.
In AM broadcasting, the dramatic ionospheric changes that occur overnight in the mediumwave band drive a unique broadcast license scheme, with entirely different transmitter power output levels and directional antenna patterns to cope with skywave propagation at night. Very few stations are allowed to run without modifications during dark hours, typically only those on clear channels in North America. [14] Many stations have no authorization to run at all outside of daylight hours. Otherwise, there would be nothing but interference on the entire broadcast band from dusk until dawn without these modifications.
For FM broadcasting (and the few remaining low-band TV stations), weather is the primary cause for changes in VHF propagation, along with some diurnal changes when the sky is mostly without cloud cover. [15] These changes are most obvious during temperature inversions, such as in the late-night and early-morning hours when it is clear, allowing the ground and the air near it to cool more rapidly. This not only causes dew, frost, or fog, but also causes a slight "drag" on the bottom of the radio waves, bending the signals down such that they can follow the Earth's curvature over the normal radio horizon. The result is typically several stations being heard from another media market – usually a neighboring one, but sometimes ones from a few hundred kilometers away. Ice storms are also the result of inversions, but these normally cause more scattered omnidirection propagation, resulting mainly in interference, often among weather radio stations. In late spring and early summer, a combination of other atmospheric factors can occasionally cause skips that duct high-power signals to places well over 1000 km away.
Non-broadcast signals are also affected. Mobile phone signals are in the UHF band, ranging from 700 to over 2600 MHz, a range which makes them even more prone to weather-induced propagation changes. In urban (and to some extent suburban) areas with a high population density, this is partly offset by the use of smaller cells, which use lower effective radiated power and beam tilt to reduce interference, and therefore increase frequency reuse and user capacity. However, since this would not be very cost-effective in more rural areas, these cells are larger and so more likely to cause interference over longer distances when propagation conditions allow.
While this is generally transparent to the user thanks to the way that cellular networks handle cell-to-cell handoffs, when cross-border signals are involved, unexpected charges for international roaming may occur despite not having left the country at all. This often occurs between southern San Diego and northern Tijuana at the western end of the U.S./Mexico border, and between eastern Detroit and western Windsor along the U.S./Canada border. Since signals can travel unobstructed over a body of water far larger than the Detroit River, and cool water temperatures also cause inversions in surface air, this "fringe roaming" sometimes occurs across the Great Lakes, and between islands in the Caribbean. Signals can skip from the Dominican Republic to a mountainside in Puerto Rico and vice versa, or between the U.S. and British Virgin Islands, among others. While unintended cross-border roaming is often automatically removed by mobile phone company billing systems, inter-island roaming is typically not.
EN radio propagation model, also known as the radio wave propagation model eller den radio frequency propagation model, is an empirical mathematical formulation for the characterization of radio wave propagation as a function of frequency, distance and other conditions. A single model is usually developed to predict the behavior of propagation for all similar links under similar constraints. Created with the goal of formalizing the way radio waves are propagated from one place to another, such models typically predict the path loss along a link or the effective coverage area of a transmitter.
As the path loss encountered along any radio link serves as the dominant factor for characterization of propagation for the link, radio propagation models typically focus on realization of the path loss with the auxiliary task of predicting the area of coverage for a transmitter or modeling the distribution of signals over different regions
Because each individual telecommunication link has to encounter different terrain, path, obstructions, atmospheric conditions and other phenomena, it is intractable to formulate the exact loss for all telecommunication systems in a single mathematical equation. As a result, different models exist for different types of radio links under different conditions. The models rely on computing the median path loss for a link under a certain probability that the considered conditions will occur.
Radio propagation models are empirical in nature, which means, they are developed based on large collections of data collected for the specific scenario. For any model, the collection of data has to be sufficiently large to provide enough likeliness (or enough scope) to all kind of situations that can happen in that specific scenario. Like all empirical models, radio propagation models do not point out the exact behavior of a link, rather, they predict the most likely behavior the link may exhibit under the specified conditions.
Different models have been developed to meet the needs of realizing the propagation behavior in different conditions. Types of models for radio propagation include: