Sobre la posibilidad técnica de instalar un Repetidor de Radio en la Luna (en serio)

La idea no es una locura ni mucho menos, pero tiene importantes dificultades. La principal que me viene a la cabeza es la necesidad de un alunizaje propulsado, lo que implica que no hablamos de un cubesat si no de un aparato que va a cargar con su combustible y propulsor. Mas peso = mas coste. Es una idea ambiciosa... pero si no soñamos con lo imposible, ¿para que queremos vivir?

No se en que puedo ayudar, pero cuenta con mi hacha.

Yo tambien lo pensé.

Podrían llevarlo las misiones tripuladas que volverán a la Luna. Es algo para comentar a AMSAT...

1. HF, VHF ó UHF?

Yo creo que ya que se diseña, se debería realizar para 10m(HF) y 144 y 432.

Además incluiría un servidor web con wi-fi.......(puestos a flipar), esto sí, con mas potencia que un wi-fi normal.

En SSB o FM???? otra cuestión. Yo creo que en SSB tendríamos menos potencia y mas ahorro energético. Pero, aqui surgen otros:

1. Está el peso. Es carísimo llevar nada al espacio, y mucho mas a la luna, por lo menos en el futuro cercano.

2. Temperatura: En la Luna hay más de 200º de temperatura entre la sombra(debajo del módulo) y encima, y esta claro que debería estar en la cara visible, por lo tanto, bañada por el sol.

3. De lo anterior y si es en SSB la estabilidad de los osciladores que deberían ser OCXO.

4. Tambien la potencia de alimentación, logicamente placas solares.

5 ¿Cuanta potencia? hay que tener en cuenta el INMENSO path de atenuación tierra luna. Las Naves Apollo en la Banda S(2267Mhz) trasmititan con 5W ó 10W, y con las anteas de alta ganancia eran recibidas en la tierra con antenas de 60m de diámetro para tener una señal válida.

6. Hay que poner una Baliza. Muy recomendable, para apuntar antenas.

7. Yo lo haría en el modo transponders. Entrada en 1 y salida en las otras dos.

8. Antenas? Directivas o no?

9. Frecuencia de telemetría.(otro tx más)...

Hay que conocer con cuanta potencia se transmitiría, para conocer el consumo, como aislar/refrigerar los sistemas....

10. Hay uno que es más peliagudo, que se me ocurre ahora: La radiación solar. La Luna no tiene atmósfera, y por ello no tiene nada que proteja de la radiación gamma intesísima que llega del sol, especialmente cuando hay tormentas solares. Lo cual freiría los equipos "at momentum", por ello hay que "aislar" también de esa radiación. Que hay que pensar que sería constante, y muy intensa. Ya que los sátelites de Orbita baja estan dentro del cinturón de Van Hallen, y quedan protegidos, y los geoestacionarios tienen una espalda al Sol que suele ser la que proteje bién, pero en la Luna NO HAY NINGUNA PROTECCIÓN.

Por ello se suelen usar una electrónica especial y muy cara para los equipos que van al espacio, especialmente el profundo.

Por lo demás podria estudiarse!!!!

NOTA: DMR y otros modos digitales como DSTAR y C4FM, tendrian problemas, sobre todo el primero, porque con el segundo de retardo entre TX y RX, el tema SLOTS y Clocks de sincronización se iria a pastar, salvo, que se desarrollase algún firmware especial, claro.

Lo ideal sería picar a Elon Musk. Lo mismo se anima 😀

Para SpaceX sería una buena demostración de capacidades.

Hola a todos:

Gracias por contestar.

Yo creo que lo suyo es hacer un grupo de trabajo y luego varios subgrupos, según se vaya apuntando la gente y se vayan desarrollando los items.

Para eso, lo primero que hay que hacer es redactar un Índice de temas que deban ser tratados e irlos publicando en alguna plataforma que permita su revisión para su discusión y mejora, porque no todos sabemos de todo (yo diría que nadie sabe de todo) y aquí entran muchas ciencias y tecnologías que deberían participar, por lo que todo aquel aficionado o especialista será bienvenido.

Comienzo con una propuesta de índice de alto nivel, que deberá irse completando según vayamos viendo la necesidad.

1.- Objetivo del Proyecto.

2.- Introducción teórica.

2.1 Ciencias necesarias para abordar el proyecto.

2.2 Tecnologías necesarias para abordar el proyecto.

3.- Problemas Prácticos.

3.1 Cálculo del balance de potencias y ganancias necesarios para realizar el radioenlace. Determinación práctica de las bandas a utilizar.

3.2 Modos de Emisión a emplear. Ruido radioeléctrico en la Luna.

3.3 Modos de generación de la Energía eléctrica. Fases de la Luna.

3.4 Protección de la Estación Lunar. Ausencia de atmósfera y de campos magnéticos.

3.5 Mantenimiento. Control remoto/reprogramación del funcionamiento.

4.- Tecnologías y Métodos para la resolución de los Problemas Prácticos.

4.1 La Estación Lunar

4.2 Las Estaciones Terrestres.

4.2.1 Estación individual de aficionado.

4.2.2 Estación colectiva de aficionado.

4.2.3 Estación mixta de aficionado/institución/empresa.

5.- Ensayos que se han realizado en la práctica y que podrían aplicarse al proyecto.

6.- Especificaciones técnicas de las Estaciones Lunar y Terrestre.

...

X. Bibliografía

Sobre cómo llevarla a la Luna... una tripulación que la instale allí, seamos ambiciosos, total, no creo que lleguemos a verlo en vida, jejejejeje.

Por otro lado, ..., la alimentación eléctrica tiene que ser recargable y yo apostaría por la energía nuclear, lo que no sé es de qué volumen y peso de tamaño estamos hablando. Creo que hay satélites alimentados con energía nuclear, pero debería hacer una búsqueda para saber si es cierto o no.

Tampoco debemos pensar en un satélite pequeñito o una estación pequeñita, pensemos en una base en la Luna o en un sistema desplegable en cuanto alunice.

Si vemos que esto se anima, pediremos a URE una sección para discusión, con varios hilos.

73 a todos

Carlos

Yo creo que antes de nada es que habría que pensar en el coste económico..... Soñar es barato.

73

Publicado por: @ea7gwj

 

Por otro lado, ..., la alimentación eléctrica tiene que ser recargable y yo apostaría por la energía nuclear, lo que no sé es de qué volumen y peso de tamaño estamos hablando. Creo que hay satélites alimentados con energía nuclear, pero debería hacer una búsqueda para saber si es cierto o no.

Creo recordar que la NASA tenia problemas para el suministro de plutonio para los SNAP, con lo que es poco realista (dentro de la pequeña locura que es todo esto) esperar conseguir uno.  Seria interesante conocer por ejemplo en que se basa el rover lunar chino (si hay informacion concreta) o en que se basan los rover que hay en Marte, para tener tecnologias mas "asequibles".

De todos modos esto deberia de escalarse a mas alto nivel, AMSAT por ejemplo es quien tiene los contactos para poder plantear posibilidades a largo plazo. Y como en todo proyecto, conocer los límites es básico para poder planificar.

Publicado por: @ea2ajo

Yo creo que antes de nada es que habría que pensar en el coste económico..... Soñar es barato.

73

Hola EA2AJO. No puedes calcular el coste económico si no haces un proyecto, porque no sabes qué solución les vas a dar.

Soñar es barato. Hacer un proyecto es soñar. Pensar en el coste económico es rendirse. Por eso busco "locos" que quieran soñar.

Ahora estoy jubilado y tengo tiempo para soñar y dejar "mi huella" en este Mundo.

73

Carlos

Publicado por: @ea3grn

Publicado por: @ea7gwj

 

Por otro lado, ..., la alimentación eléctrica tiene que ser recargable y yo apostaría por la energía nuclear, lo que no sé es de qué volumen y peso de tamaño estamos hablando. Creo que hay satélites alimentados con energía nuclear, pero debería hacer una búsqueda para saber si es cierto o no.

De todos modos esto deberia de escalarse a mas alto nivel, AMSAT por ejemplo es quien tiene los contactos para poder plantear posibilidades a largo plazo. Y como en todo proyecto, conocer los límites es básico para poder planificar.

Hola. Para hacer un proyecto de ilusiones, no veo el porqué de que tengamos que acudir a ningún tipo de asociación, ¿por qué AMSAT? y no la UIT, por ejemplo.

Por un lado... esto no se montaría en un satélite artificial, sino en uno natural. Por otro ... ¿no sería mejor saber que aún no se puede hacer por nuestros propios medios, aprendiendo, que que venga una asociación a decirnos lo que puede que ya sepamos y no aprendamos nada?.

Sigo diciendo, busco "locos" que acepten el reto, no asociaciones o entidades que me hagan el trabajo, quiero aprender, no que me lo cuenten. No se si me he explicado correctamente. A esto se le llama Investigación.

Haciendo un parangón, es distinto diseñar, calcular y fabricarte una emisora... que ir a la tienda y comprarla.

Cuando demostremos teóricamente que se puede hacer... se acudirá donde sea, pero cuando lo demostremos, no antes.

73

Carlos

Carlos no digo de hacer un presupuesto milimétrico al céntimo, quiero decir que se  podría hacer a groso modo una estimación, pero ese proyecto aunque lo hagamos nosotros  tiene que costar muchos, pero que muchos chines.

73.

2. Temperatura: En la Luna hay más de 200º de temperatura entre la sombra(debajo del módulo) y encima, y esta claro que debería estar en la cara visible, por lo tanto, bañada por el sol.

Empezamos bien, yo hubiese dicho que en la cara visible recibiría menos luz solar que en la cara oculta, pero si queremos enlazar no queda más remedio, lo de "bañada por el sol" sobra.

5 ¿Cuanta potencia? hay que tener en cuenta el INMENSO path de atenuación tierra luna. Las Naves Apollo en la Banda S(2267Mhz) trasmititan con 5W ó 10W, y con las anteas de alta ganancia eran recibidas en la tierra con antenas de 60m de diámetro para tener una señal válida.

No para una señal válida, para una comunicación perfecta y garantizada, que es muy distinto.

No es una locura, y juraría haber leído sobre un proyecto en marcha, yo sí hablaría con AMSAT EA para empezar.

no me acuerdo donde lo lei que eso estaba proyectado para la proxima expedicion tripulada que pondrian una baliza fija en marcha ,un saludo

algo asi tambien

Satélite de radioaficionado en la luna 2022 – AMSAT-SM – Sitio web oficial de AMSAT-SM Suecia

Publicado por: @ea7gwj

Por otro lado, ..., la alimentación eléctrica tiene que ser recargable y yo apostaría por la energía nuclear, lo que no sé es de qué volumen y peso de tamaño estamos hablando. Creo que hay satélites alimentados con energía nuclear, pero debería hacer una búsqueda para saber si es cierto o no.

En el caso de llegar a disponer del repetidor en la Luna, la pila atómica o batería nuclear (generador termoeléctrico de radioisótopos o RTG, siglas de su denominación en inglés Radioisotope Thermoelectric Generator) parece mejor opción qué los paneles solares, para su alimentación durante un largo periodo de tiempo.

La batería nuclear se basa en la desintegración de un radioisótopo, generalmente Plutonio-238 o estroncio-90, que además de radiación ionizante produce una gran cantidad de calor, qué es aprovechada para ser convertida en energía eléctrica mediante el uso de termopares o células Peltier.

Debido a la radiación ionizante emitida en el proceso de desintegración del radioisótopo, las baterías nucleares requieren el uso de un blindaje de radiación apropiado, generalmente pesado y aparatoso, siendo muy  recomendable su utilización alejada de cualquier actividad humana.

Lo primero que aprendí, al obtener mí Licencia de Supervisor de Instalaciones Radiactivas, es qué la mejor protección, ante una fuente radiactiva con emisión de radiaciones ionizantes, es la distancia, dado que la radiación disminuye de manera inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

Desde hace años los RTG se han utilizado para alimentar sondas y satélites espaciales, y también faros, radiofaros, balizas, etc., instalados en lugares remotos.

Recordar, los que hayáis visto la película Marte (The Martian), que el astronauta Mark Watney (Matt Damon), abandonado en Marte, recurre a desenterrar un RTG para utilizarlo como calefacción a bordo del vehículo en el que se desplaza por la superficie de Marte, que por cierto recarga sus baterías mediante placas solares 😎 😎 

Ojalá, este sueño se convierta en realidad algún día.  

Saludos

Hola Carlos. Lo que dices esta muy bien, pero hay muchos peros. 

El primero es la atenuación de la señal que solo en 145 MHz es de 251,5 dB (¡¡¡). Eso te obliga a usar un buen sistema de antenas, tanto en la parte transmisora como en la receptora. 

Y aquí esta el segundo pero: llevar masa al espacio es carísimo, y no digamos nada a la luna. Como muy bien te ha dicho Francisco (EB3DYO) ya hay un proyecto de un tx, que no repe, para llevarlo a la luna en la primera misión Artemisa , que no sera antes de marzo de este año. Pero si ves la info, la potencia sera muy pequeña, y hará falta mucho para recibir.

En tierra para EME se puede con los nuevos modos recibir con una yagi de unos 13 dB y previos de bajo ruido se pueden recibir las grandes estaciones EME, ¿se podrá recibir este pequeñín? Pues habrá que verlo.

Luego otro problema, olvidaros de energía nuclear. Los RTG son super-caros y la NASA, Roscosmos y CNSA solo lo usaran para sondas mas allá de Júpiter.  La luna, en cualquiera de sus caras (la visible y la oculta),  tienen 14 días de sol y 14 de sombra, por lo que hay que dotar de algún sistema de protección térmica (mas peso, mas dinero) al repe; que evidentemente solo se puede alimentar con energía solar. P. ej: el rover Yutu , que esta en la cara oculta, tiene un calefactor de plutonio para poder soportar las bajas temperaturas de la noche lunar (que como digo son 14 días terrestres), pero es un rover oficial y no te van a vender nada a un particular.

Dices que no quieres a ninguna asociación de por medio, pues siento decirte que tocayo no vas a lograr nada. No es por desanimarte,  es ser realista. Si AMSAT-USA esta luchando por conseguir poner un sat en orbita alta, y son los americanos, un repe en la luna no es que sea imposible, es lo siguiente.

Prepara tu estación para intentar recibir a OMOTENASHI  y entonces iras avanzando algo.

Por cierto, para temas espaciales y de sondas y demas la pagina web de Daniel Marín es muy recomendable ( https://danielmarin.naukas.com/)

Publicado por: @eb3dyo

algo asi tambien

Satélite de radioaficionado en la luna 2022 – AMSAT-SM – Sitio web oficial de AMSAT-SM Suecia

Hola Francisco:

Sí ya lo he visto, pero son cosas distintas, una es un satélite artificial y la otra un repetidor en un satélite natural.

Publicado por: @ea3erd

Publicado por: @ea7gwj

Por otro lado, ..., la alimentación eléctrica tiene que ser recargable y yo apostaría por la energía nuclear, lo que no sé es de qué volumen y peso de tamaño estamos hablando. Creo que hay satélites alimentados con energía nuclear, pero debería hacer una búsqueda para saber si es cierto o no.

En el caso de llegar a disponer del repetidor en la Luna, la pila atómica o batería nuclear (generador termoeléctrico de radioisótopos o RTG, siglas de su denominación en inglés Radioisotope Thermoelectric Generator) parece mejor opción qué los paneles solares, para su alimentación durante un largo periodo de tiempo.

La batería nuclear se basa en la desintegración de un radioisótopo, generalmente Plutonio-238 o estroncio-90, que además de radiación ionizante produce una gran cantidad de calor, qué es aprovechada para ser convertida en energía eléctrica mediante el uso de termopares o células Peltier.

Debido a la radiación ionizante emitida en el proceso de desintegración del radioisótopo, las baterías nucleares requieren el uso de un blindaje de radiación apropiado, generalmente pesado y aparatoso, siendo muy  recomendable su utilización alejada de cualquier actividad humana.

Lo primero que aprendí, al obtener mí Licencia de Supervisor de Instalaciones Radiactivas, es qué la mejor protección, ante una fuente radiactiva con emisión de radiaciones ionizantes, es la distancia, dado que la radiación disminuye de manera inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

Desde hace años los RTG se han utilizado para alimentar sondas y satélites espaciales, y también faros, radiofaros, balizas, etc., instalados en lugares remotos.

Recordar, los que hayáis visto la película Marte (The Martian), que el astronauta Mark Watney (Matt Damon), abandonado en Marte, recurre a desenterrar un RTG para utilizarlo como calefacción a bordo del vehículo en el que se desplaza por la superficie de Marte, que por cierto recarga sus baterías mediante placas solares 😎 😎 

Ojalá, este sueño se convierta en realidad algún día.  

Saludos

Hola Ernesto:

¿Te atreves a realizar un estudio teórico sobre si soportaría o no las condiciones del entorno en la Luna? Y ¿en profundizar un poco en qué es lo que se ha usado hasta ahora?.

Gracias

Carlos

en el mercadillo sale alguno de vez en cuando y a buen precio, de lo nuclear se puede hablar con tal homer simpson

Publicado por: @ea3hah

Hola Carlos. Lo que dices esta muy bien, pero hay muchos peros. 

El primero es la atenuación de la señal que solo en 145 MHz es de 251,5 dB (¡¡¡). Eso te obliga a usar un buen sistema de antenas, tanto en la parte transmisora como en la receptora. 

Y aquí esta el segundo pero: llevar masa al espacio es carísimo, y no digamos nada a la luna. Como muy bien te ha dicho Francisco (EB3DYO) ya hay un proyecto de un tx, que no repe, para llevarlo a la luna en la primera misión Artemisa , que no sera antes de marzo de este año. Pero si ves la info, la potencia sera muy pequeña, y hará falta mucho para recibir.

En tierra para EME se puede con los nuevos modos recibir con una yagi de unos 13 dB y previos de bajo ruido se pueden recibir las grandes estaciones EME, ¿se podrá recibir este pequeñín? Pues habrá que verlo.

Luego otro problema, olvidaros de energía nuclear. Los RTG son super-caros y la NASA, Roscosmos y CNSA solo lo usaran para sondas mas allá de Júpiter.  La luna, en cualquiera de sus caras (la visible y la oculta),  tienen 14 días de sol y 14 de sombra, por lo que hay que dotar de algún sistema de protección térmica (mas peso, mas dinero) al repe; que evidentemente solo se puede alimentar con energía solar. P. ej: el rover Yutu , que esta en la cara oculta, tiene un calefactor de plutonio para poder soportar las bajas temperaturas de la noche lunar (que como digo son 14 días terrestres), pero es un rover oficial y no te van a vender nada a un particular.

Dices que no quieres a ninguna asociación de por medio, pues siento decirte que tocayo no vas a lograr nada. No es por desanimarte,  es ser realista. Si AMSAT-USA esta luchando por conseguir poner un sat en orbita alta, y son los americanos, un repe en la luna no es que sea imposible, es lo siguiente.

Prepara tu estación para intentar recibir a OMOTENASHI  y entonces iras avanzando algo.

Por cierto, para temas espaciales y de sondas y demas la pagina web de Daniel Marín es muy recomendable ( https://danielmarin.naukas.com/)

Hola tocayo

Bueno... hay peros... pero los aviones vuelan y los barcos que son de hierro, flotan. Y hasta se supone que le hombre ha puesto un pie en la Luna ¿no?.

Que existan "peros" no significa que no se pueda hacer, lo que sí hay que tener es ganas para ponerse a investigar.

¿Quién dice que tenga que ser en 145 MHz y no en 10 GHz?. ¿Habrá que echar cálculos, no?. En un proyecto hay que justificar las cosas con números.

Ahora es caro enviar cosas a la Luna, puede que dentro de 30 años se envíen regularmente. No nos quedemos con la inmediatez del proyecto. El Submarino S80 de Navantia... se empezó a proyectar en 1998 y lo que antes era superdifícil (tratamiento de datos con un 80286) hoy se hace con una Raspberry Pi.

No tiene porqué ser un pequeñín, tiene que ser una estación que permita asegurar el enlace con estaciones "modestas" en tierra.

La alimentación. Es un ejercicio, si hay alternativas a la energía nuclear... plantéense.

El tema de la Asociación ... el proyecto debe estar abierto a cualquier radioaficionado, sea de una asociación, o no, o de otra cualquiera y te vuelvo a repetir, es un ejercicio teórico, no algo que pretenda que se construya e instale de aquí a 30 años y, para entonces, ya habrá cambiado la tecnología.

Pero si no tienes ganas de meterte en el proyecto... es cosa tuya, no mía. Yo seguiré adelante con el que quiera implicarse.

73

Carlos

Luego otro problema, olvidaros de energía nuclear. Los RTG son super-caros y la NASA, Roscosmos y CNSA solo lo usaran para sondas mas allá de Júpiter.

Hola Carlos, EA3HAH.

Los RTG se han utilizado como fuentes de energía, desde principio de los años 60, en una serie de balizas y radiofaros construidos por la Unión Soviética dentro del Círculo Polar Ártico, y posteriormente en satélites, sondas espaciales e instalaciones remotas sin personal.

Los RTG suelen ser la fuente de energía más apropiada para situaciones sin mantenimiento, donde se necesitan unos cientos de vatios (o menos) de energía durante períodos demasiado largos para que las celdas de combustible, las baterías, u otro tipo de generadores la proporcionen de manera económica y en lugares donde las placas solares no resultan prácticas. Un problema asociado a los RTG es que se requiere la contención de los radioisótopos mucho después de la vida productiva de la unidad.

El costo de los RTG tiende a limitar su uso a aplicaciones que realmente precisen su utilización, pero en el caso del repetidor en la Luna, este sería un problema poco preocupante teniendo en cuenta que su costo resultaría mínimo, en comparación con el elevado costo total del proyecto.