SRMeister
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Ich habe mich mit diesem Thema in letzter Zeit immer mal wieder auseinander gesetzt. Wohl auch weil sich da in letzter Zeit bei den Profis viel getan hat.
OSETI sucht nach Informationsübertragung per Lichtpulsen (Laserpulsen).
Motivation ist, dass sowieso über diese Frequenzen mehr Informationen übertragen werden können als im Radiobereich.
Außerdem werden wir selbst, Sender von solchen Signalen sein, die dann von anderen OSETI Experimenten andere intelligenter Zivilisationen empfangen werden können. ( sozusagen ETI-OSETI ) Link
Prinzipiell können Lichtpulse weiter empfangen werden als Radiopulse, da sie stark gebündelt sind. Man spricht in der Literatur von mindestens 100Lj, andere Quellen sagen sogar 1000 Lj Reichweite voraus. Grund für die Grenze: Licht dispergiert durch interstellares Medium, die Strahlbündelung geht verloren.
Profi OSETI Geräte verwenden oft Optiken im Bereich unter 1m Durchmesser. Dann wird das Signal noch gedrittelt um auf 3 Sensoren detektiert werden zu können. Die Sensoren sind Photomultiplier Tubes. Die haben die erforderliche zeitliche Auflösung im Bereich 0,5ns um hohe Datenraten "zu erkennen".
Die 3 Signale der PMTs werden kreuzkorreliert um statistische Fehler zu minimieren.
Dann folgt die Hardware, die im Wesentlichen aus 2 Komponenten besteht: Einem ADC, der das Signal in ein digitales umwandelt (aktuelle Technik hier: 1,5 Ghz- ADC Preis 700US$) und ein FPGA mit DSP möglichkeiten (Preis 1500US$), der also das Signal FFT-analysiert. Von dort geht es dann weiter über 10GBit Ethernet an normale Rechner, die die Daten loggen und nach tatsächlichen Signalen suchen.
Warum gebe ich hier so genaue Spezifikationen an? Benutzt nicht jedes Team andere Hardware?
Nein, momentan findet ein sehr interessanter Prozess statt. Die gesamte Hardware und Software ist Open Source und wird für viele wissenschaftliche Zwecke, wie Radioastronomie usw., verwendet. Das ganze nennt sich CASPER. Link Sehr viele der bekanntesten und größten Radioteleskope basieren mittlerweile auf dieser Hardware, die ständig weiterentwickelt wird aber immer abwärtskompatibel bleibt.
Ich schätze, mit 10.000€ (ohne Optik) könnte man ein professioneles OSETI System aufbauen, ohne wirklich Entwicklung betreiben zu müssen.
Was können Amateure mit eingeschränkten finanziellen Mitteln tun?
Nunja, man könnte anstatt 1,5Ghz ADC, einfach 200Mhz ADCs verwenden, die nur 10€ kosten. Damit könnte man immerhin bis zu Datenraten von vielleicht 100MBit suchen. Der FPGA muss dann auch nur einen Bruchteil können, also ein 100€ FPGA für das FFT sollte reichen.
Optik?
Mehr Sammelfläche ist besser.
Der Vorteil bei OSETI ist der, dass man nur 1-Pixel Sensoren nämlich die PMTs hat. Es reicht also, wenn alles Licht auf eine Fläche von ein paar cm² gebündelt wird. Es müssen also keine optical-grade Spiegel verwendet werden. Es bieten sich bspw. Hohlspiegel an, wie sie für Sonnenkollektoren verwendet werden. Alternativ Fresnel Linsen. Link1 Link2 Link3(mit Preisen) Link4(Fresnel Linse bei ebay)
Photomultiplier Tubes?
Sucht man nach niedrigeren Datenraten, braucht man folglich auch keine High-Speed-PMTs, sondern "normale". Findet man auch gebraucht für teilweise 10€ bei ebay.
Ich denke, mit etwa 2000€ plus etwas Entwicklung, könnte man ein Amateur OSETI auf die Beine stellen, welches sogar mehr Sammelfläche haben könnte als viele prof. Projekte, denn man kann einfach für jede der 3 PMTs, einen eigenen Spiegel nehmen. Da diese auch sehr leicht sind, sollte eine mittelmäßige automatische Teleskopmontierung ausreichen.
Ich plane jetzt nicht morgen oder übermorgen, mir so ein Gerät zu bauen. Aber möglich ist es.
Dieser Beitrag ist nur als Ideensammlung zu verstehen.
Ich hoffe auf mehr Ideen, Kritik, und allgemein vielleicht auch eine Diskussion über OSETI an sich.
Stefan
OSETI sucht nach Informationsübertragung per Lichtpulsen (Laserpulsen).
Motivation ist, dass sowieso über diese Frequenzen mehr Informationen übertragen werden können als im Radiobereich.
Außerdem werden wir selbst, Sender von solchen Signalen sein, die dann von anderen OSETI Experimenten andere intelligenter Zivilisationen empfangen werden können. ( sozusagen ETI-OSETI ) Link
Prinzipiell können Lichtpulse weiter empfangen werden als Radiopulse, da sie stark gebündelt sind. Man spricht in der Literatur von mindestens 100Lj, andere Quellen sagen sogar 1000 Lj Reichweite voraus. Grund für die Grenze: Licht dispergiert durch interstellares Medium, die Strahlbündelung geht verloren.
Profi OSETI Geräte verwenden oft Optiken im Bereich unter 1m Durchmesser. Dann wird das Signal noch gedrittelt um auf 3 Sensoren detektiert werden zu können. Die Sensoren sind Photomultiplier Tubes. Die haben die erforderliche zeitliche Auflösung im Bereich 0,5ns um hohe Datenraten "zu erkennen".
Die 3 Signale der PMTs werden kreuzkorreliert um statistische Fehler zu minimieren.
Dann folgt die Hardware, die im Wesentlichen aus 2 Komponenten besteht: Einem ADC, der das Signal in ein digitales umwandelt (aktuelle Technik hier: 1,5 Ghz- ADC Preis 700US$) und ein FPGA mit DSP möglichkeiten (Preis 1500US$), der also das Signal FFT-analysiert. Von dort geht es dann weiter über 10GBit Ethernet an normale Rechner, die die Daten loggen und nach tatsächlichen Signalen suchen.
Warum gebe ich hier so genaue Spezifikationen an? Benutzt nicht jedes Team andere Hardware?
Nein, momentan findet ein sehr interessanter Prozess statt. Die gesamte Hardware und Software ist Open Source und wird für viele wissenschaftliche Zwecke, wie Radioastronomie usw., verwendet. Das ganze nennt sich CASPER. Link Sehr viele der bekanntesten und größten Radioteleskope basieren mittlerweile auf dieser Hardware, die ständig weiterentwickelt wird aber immer abwärtskompatibel bleibt.
Ich schätze, mit 10.000€ (ohne Optik) könnte man ein professioneles OSETI System aufbauen, ohne wirklich Entwicklung betreiben zu müssen.
Was können Amateure mit eingeschränkten finanziellen Mitteln tun?
Nunja, man könnte anstatt 1,5Ghz ADC, einfach 200Mhz ADCs verwenden, die nur 10€ kosten. Damit könnte man immerhin bis zu Datenraten von vielleicht 100MBit suchen. Der FPGA muss dann auch nur einen Bruchteil können, also ein 100€ FPGA für das FFT sollte reichen.
Optik?
Mehr Sammelfläche ist besser.
Der Vorteil bei OSETI ist der, dass man nur 1-Pixel Sensoren nämlich die PMTs hat. Es reicht also, wenn alles Licht auf eine Fläche von ein paar cm² gebündelt wird. Es müssen also keine optical-grade Spiegel verwendet werden. Es bieten sich bspw. Hohlspiegel an, wie sie für Sonnenkollektoren verwendet werden. Alternativ Fresnel Linsen. Link1 Link2 Link3(mit Preisen) Link4(Fresnel Linse bei ebay)
Photomultiplier Tubes?
Sucht man nach niedrigeren Datenraten, braucht man folglich auch keine High-Speed-PMTs, sondern "normale". Findet man auch gebraucht für teilweise 10€ bei ebay.
Ich denke, mit etwa 2000€ plus etwas Entwicklung, könnte man ein Amateur OSETI auf die Beine stellen, welches sogar mehr Sammelfläche haben könnte als viele prof. Projekte, denn man kann einfach für jede der 3 PMTs, einen eigenen Spiegel nehmen. Da diese auch sehr leicht sind, sollte eine mittelmäßige automatische Teleskopmontierung ausreichen.
Ich plane jetzt nicht morgen oder übermorgen, mir so ein Gerät zu bauen. Aber möglich ist es.
Dieser Beitrag ist nur als Ideensammlung zu verstehen.
Ich hoffe auf mehr Ideen, Kritik, und allgemein vielleicht auch eine Diskussion über OSETI an sich.
Stefan
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