Könnte man vom Mars aus Videos Streamen?
Angenommen man lebt auf dem Mars, und hat einen Computer und irgendeine Art Signal-Empfänger, und auf der Erde gibts einen Sender.
Wäre das physikalisch und technisch möglich, Videos (die von der Erde gesendet werden) zu streamen? (Streamen ist ja One-Way, vondemher wäre die ÜbertragungsZEIT egal. Aus der extremen Distanz folgen aber sicher noch andere Limitierungen oder?)
Wir haben in Informatik gelernt, dass die Bilder, welche die Marssonden senden (und somit auch die Bilder welche wir zum Mars senden), sehr stark gegen Informationsverlust abgesichert werden müssen, weil auf die Entfernung ein Großer Informationsverlust zustande kommt. Heißt jedes Bild hat danach um ein vielfaches mehr an Bits. Das ganze 60 mal pro Sekunde, das ergibt eine riesen Anzahl an Bits.
Die Daten werden über Radiowellen übertragen. Ein Laser wäre zwar besser, müsste aber so genau auf einen bestimmten Punkt auf dem Mars zeigen, dass das technisch fast nicht möglich ist. Heißt Radiowellen - Diese sind nämlich größer und können daher besser empfangen werden. Diese haben aber eine geringere Anzahl an Informationen die sie übertragen können - Will man mehr übertragen wird der Informationsverlust zu groß. Deshalb stellt sich mir die Frage: Geht sich das aus?
Je mehr man übertragen will, desto größer der Informationsverlust, desto mehr muss man übertragen... Gibt's einen Punkt, an dem sich das ganze ausgeht, oder ist das Technisch nicht möglich?
10 Antworten
Der Mars Reconnaissance Orbiter schafft mit seiner recht kleinen Richtantenne bereits eine Übertragung Richtung Erde (wo dann eine 34-Meter-Antenne die Signale empfängt) von bis zu 6 Mbit/s, wenn der Mars nah an der Erde ist. Das reicht für einen üblichen Full-HD-Stream schon aus. Mit größeren, auf beiden Seiten rund um den Planeten fest installierten Richtantennen, könnte man auch größere Datenraten erreichen, weil man dann deutlich höhere Frequenzen mit viel mehr Leistung nutzen könnte, auf dem 2 Tonnen schweren Orbiter sind die Möglichkeiten begrenzt.
Natürlich geht das technisch - mit der entsprechenden Ausrüstung.
Aber wer zum Teufel sollte ein Video zum Mars streamen - und warum? Auf dem Mars arbeiten doch Leute, die Wichtigeres zu tun haben als meist schwachsinnige Videos zu empfangen und anzuschauen oder auch zu senden.
Und himmelsmechanisch ist es natürlich nicht so einfach. Mars und Erde haben ja unterschiedliche Umlaufbahnen und -zeiten, vor und hinter der Sonne - und dann?
In der Frage selbst ging wohl um Streaming vom Mars, aber dann war dem Fragesteller wohl wichtiger zu wissen, ob man auf dem Mars eine Sendung von der Erde empfangen könnte.
Deshalb hatte jetzt an Katzenvideos oder "Bibis Beauty Palace" gedacht. Ja auch der umgekehrte Weg geht selbstverständlich mit einem entsprechenden leistungsstarken Sender, also Strom, große Antenne, empfindlicher Empfänger; was man halt so braucht.
Wieviel Watt da jetzt gebraucht werden und welche Bitrate geliefert werden muss, weiß ich nicht., aber bisher hat es ja auch noch niemand gemacht, daher ist die Frage obsolet. Ein Funkamateur könnte Dir da aber sicher weiterhelfen.
Aber eins ist für mich sicher: Vom Mars zur Erde kommen wirklich wichtige wissenschaftliche Daten - und umgekehrt natürlich auch, denn wer stellt sich für irgendwelche (schwachsinnigen Videos, Filme etc.) schon einen leistungsstarken Sender inklusive Nachführung auf den Balkon?
Und erwachsene Männer und Frauen dort sollen sich wirklich solche Filme anschauen - vielleicht auch noch SF-Serien? Das ist doch eher was für die Kids.
Die NASA funkt ja auch mit ihren Marssonden Informationen hin und her. Technisch also möglich. Nur mit der Echtzeit klappt das nicht so. Der Mars ist, je nach Konstellation, zwischen 56 und 401 Millionen Kilometer entfernt. Da braucht das Funksignal zwischen 3,1 und 22,3 Minuten für eine Strecke und dann auch wieder zurück.
Aber die Technik ist dafür geeignet.
Sicher dass es technisch möglich ist? Du sagst das einfach so, aber ich seh keine Begründung.
Wir haben in Informatik gelernt, dass die Bilder, welche die Marssonden senden (und somit auch die Bilder welche wir zum Mars senden), sehr stark gegen Informationsverlust abgesichert werden müssen, weil auf die Entfernung ein Großer Informationsverlust zustande kommt. Heißt jedes Bild hat danach um ein vielfaches mehr an Bits. Das ganze 60 mal pro Sekunde, das ergibt eine riesen Anzahl an Bits.
Die Daten werden über Radiowellen übertragen. Ein Laser wäre zwar besser, müsste aber so genau auf einen bestimmten Punkt auf dem Mars zeigen, dass das technisch fast nicht möglich ist. Heißt Radiowellen - Diese sind nämlich größer und können daher besser empfangen werden. Diese haben aber eine geringere Anzahl an Informationen die sie übertragen können - Will man mehr übertragen wird der Informationsverlust zu groß. Deshalb stellt sich mir die Frage: Geht sich das aus?
Einige Dinge wurden schon angesprochen, eine Sache fehlt noch. Bei diesen Entfernungen gehen die Übertragungsraten dermaßen in den Keller, dass ein Sreaming aus diesen Gründen nicht möglich ist.
Vom Mond aus konnte man Video Übertragungen durchführen, aber je weiter weg, destro langsamer.
oder aus https://www.bernd-leitenberger.de/kommunikation-alternativen.shtml
"in Grund warum man nach dem Vorbeiflug von New Horizons so wenige Bilder von Pluto sieht, auch in den tagen vorher ist das Kommunikationssystem der Sonde. New Horizons hat eine Hauptantenne von 2,1 m Durchmesser und einen Sender von 12 Watt Leistung. Ihre Datenrate ist daher kleiner als die der Voyagers (3,66 m durchmessende Antenne, 23 Watt Sender). Je nach Quelle hat sie bei Pluto eine Datenrate von 1-2 KBit pro Sekunde. Komprimiert man nicht, so braucht ein LORRI Bild mit 8,368 MBit so über zwei Stunden zur Übertragung, Das Datensystem wurde auf eine Datenrate von 600 Bit in 36 AE Entfernung ausgelegt. "
Einige Dinge wurden schon angesprochen
Äh nö, eigentlich wurde bisher noch garnichts wichtiges angesprochen, alles nur dasselbe "sollte möglich sein aber dauert 20 Minuten". Dein Kommentar ist bisher der einzig sinnvolle. (Bis auf den Kommentar mit den Verstärker-Satelliten, aber da fehlt jegliche Begründung)
"Bis auf den Kommentar mit den Verstärker-Satelliten,"
Hilf mir auf die Sprünge, worauf beziehst du dich?
Zwischenzeitlich ist mir noch ein anderer Grund eingefallen. Die Übertragung von Daten aus Satelliten erfolgt prinzipiell wie beim linearen Fernsehen, Daten werden einfach so gesendet.
Streaming nutzt jedoch TCP/IP: https://t3n.de/news/tcp-ip-internet-grundlagen-755667/
Will sagen, es findet eine Kommunikation zwischen Server und Client statt, die letztlich auf einem Frage/Antwort Spiel aufgebaut ist. Einen der Parameter dazu kennst jeder Spieler, die Zeit für einen Ping.
Der Ping zum Mond würde mindestens 2,4 Sekunden dauern, typisch bewegt sich das im Bereich von 0,05 Sekunden. Für den Mars wäre der mindestens 360 Sekunden bis 2670 Sekunden lang.
Da an vielen Stellen im Protokoll auf Antworten des jeweiligen Partners geachtet werden muss, wird eine Datenübertragung zum Geduldsspiel und das TCP/IP für diese Entfernungen und Zeiten nicht konzipiert wurde, wird Streamen unmöglich, wenn man nichts Grundlegendes an TCP/IP ändern möchte.
Dazu: https://de.wikipedia.org/wiki/Interplanetares_Internet
Technisch machbar, aber nicht sinnvoll. Die extreme Distanz stellt kein Problem dar, vorausgesetzt die Antennenanlage auf der Erde wird präzise ausgerichtet und wegen der Bewegung von Mars und Erde um die Sonne permanent nachgeführt.
Bei den Projekten, die zum Mars gingen und z.B. einen Marsrover absetzen sollten, bestand eine Funkverbindung, die aber zur direkten Kontrolle und Steuerung während der Landung nicht verwendet werden konnte, da die Funksignale für einen Weg 14 Minuten benötigen, ein Steuersignal käme also 28 Minuten zu spät an. Auch Satelliten, die bis zur Grenze unseres Sonnensystems geflogen sind, konnten Funksignale senden und empfangen.
Die verwendete Funktechnik ist extrem empfindlich und ist sogar in der Lage, ein vollkommen verrauschtes Signal vom Hintergrundrauschen zu trennen... Wie das funktioniert, kannst du recherchieren.
Beispiel eines entspannten Videoabends auf dem Mars.
- Du bist auf dem Mars und möchtest eine Folge deiner Lieblingsserie sehen
- Du betätigst den Start-Button deiner Fernbedienung... und wartest, und wartest, denn dein Startsignal, welches den Server auf der Erde veranlasst, das Video zu starten, benötigt ca. 14 Min zur Erde.
- Das gestartete Videosignal benötigt dann zum Mars dieselbe Zeit, du kannst also nach 28 Minuten etwas sehen.
Das macht keinen Spaß ;-) Datenübertragung funktioniert natürlich, aber bidirektionale Kommunikation wird ziemlich zäh.
Geht sich das mit der Funktechnik auch wirklich aus, bezogen auf die maximale Information einer Radiowelle, siehe Ergänzung meiner Frage?
Kein Problem. Es handelt sich um eine digitale Datenübertragung, bei der die Information, die im seriellen Datenstrom (Nullen und Einsen) übertragen und auf eine Trägerfrequenz moduliert wird. Dieser mit hoher Sendeleistung gesendete modulierte Träger kann selbstverständlich eine hochauflösende Videoinformation übertragen, heute kein Problem.
Naja, andersrum geht die Frage natürlich auch.
Kann mir gut vorstellen, dass die mal vom Mars auf die Erde "livestreamen" wollen.
welche wäre das?