Глава 1. Красное смещение для двоих
Станция «Пилигрим» висела над ночной стороной Юпитера, и в иллюминаторе курилась багровая рябь верхних слоёв атмосферы. Вера Немирова не смотрела туда уже третий час. Её мир сейчас сузился до трёх мониторов, двух клавиатур и одного числа, которое не желало сходиться.
— Ну давай, — прошептала она, нажимая «пересчёт». — Удиви меня.
Число не удивило. Оно осталось прежним.
SNR = 5.1 дБ.
Вера откинулась в кресле и потёрла переносицу. По инструкции, сигнал от зонда «Фобос-4» с дистанции 7.2 астрономических единиц должен был давать соотношение сигнал/шум не ниже 8.2 децибел. Она сама проверила утром — расхождение в три децибела не могло быть ошибкой калибровки.
— Вера? — голос Артёма из динамика внутренней связи прозвучал сонно. — Ты ещё здесь? У тебя же смена кончилась два часа назад.
— У меня зонд молчит.
— Какой?
— «Фобос-4». Уровень сигнала упал на три дБ сверх модели. Я пересчитала дважды.
Артём помолчал. Потом сказал тише:
— Сейчас буду.
Она слышала, как он возится в шлюзовом отсеке — на «Пилигриме» всегда было тесно, и любой шаг отдавался гулом по всей станции. Через три минуты он вошёл в рубку связи, с взлохмаченными волосами и чашкой кофе в руке. Вторую чашку протянул Вере.
— Показывай.
Она развернула к нему центральный монитор. На экране была таблица параметров канала, график спектральной плотности мощности и — крупно, красным — расхождение между расчётным и измеренным SNR.
— Смотри, — начала Вера, переходя в режим лектора. — Передатчик зонда — двадцать ватт, частота десять гигагерц, антенна с усилением сорок децибел. На станции — зеркало двенадцать метров, эффективная площадь девяносто квадратных метров. Расстояние — один и семьдесят семь сотых на десять в двенадцатой степени метров.
Она ткнула пальцем в первую формулу на своём рабочем планшете:
P_r = P_t * G_t * G_r * ( lambda / (4 * pi * R) )^2
— Формула Фрииса. Двадцати ваттам соответствует P_t в децибелах — плюс тринадцать децибел относительно одного ватта. Умножаем на усиление антенн — ещё восемьдесят децибел. Делим на потери распространения. Лямбда три сантиметра, пи — три четырнадцать…
— Я знаю, что такое формула Фрииса, — мягко перебил Артём.
— Тогда посчитай сам.
Артём поставил чашку, бегло просмотрел числа. Его палец замер на строке с шумовой температурой системы. Передатчик зонда имеет мощность P_t = 20 Вт, что в децибелах относительно одного ватта составляет 10 * log10(20) = 13.0 дБВт. Частота несущей f = 10 ГГц, длина волны lambda = c / f = 0.03 метра. Коэффициенты усиления антенн G_t = 40 дБ и G_r = 40 дБ дают суммарное усиление 80 дБ. Расстояние до зонда R = 7.2 астрономической единицы. Одна астрономическая единица равна 1.496 * 10^{11} метров, поэтому R = 7.2 * 1.496 * 10^{11} = 1.077 * 10^{12} метров.
