Ein besserer Bandrekorder für Voyager

Bei der Recherche für die Vorgänger von Voyager , den TOPS (Thermoelectric Outer Planets Spacecraft) stieß ich darauf, dass diese bezogen auf die Datenspeicherung erheblich fortschrittlicher als die Voyager waren. So war eine einfache Kompression vorgesehen. Sie hätte bei Bildern mit vielen Details pro Byte nur vier Bits, die jeweils für einen Code standen, übertragen. Bei Bildern mit viel dunklem Hintergrund griff ein zweiter Algorithmus der nur die signifikanten Bits der Kompression zuführte. Dann konnte die Kompression von 2:1 auf 4:1 bei Near-Encounter Bildern steigen (Bilder bei denen der Planet nahezu bildfüllend ist) und bei Far-Counter oder Navigationsaufnahmen auf 11:1.
Daneben war für die TOPS ein Zwischenpuffer zwischen Computer und Bandlaufwerk vorgesehen, der 2 MBit groß war. Er bestand aus 32 Modulen Plated-Wire Speicher. Plated Wire ist ein Speicher aus magnetisierbaren Drähten, die Daten wie Ringkernspeicher speichern, nur maschinell herstellbar sind und daher preiswerter. Er wurde daher auch bei den Viking Bordrechnern und vier der sechs Computer von Voyager eingesetzt. Nur mal zum Vergleich: Der Gesamtspeicher aller sechs Computer von Voyager betrug 589,824 Bit, weniger als ein Drittel dessen.

Vor allem aber war der Bandrekorder schneller – 1 Mbit/s und das trotz einer geringeren Datendichte. Ich habe mal die Daten von Bandrekordern von vier Missionen dieser Zeit herausgeholt:

Mission Viking TOPS Voyager Galileo
Start (geplant) 1975 1977 1977 1982
Anzahl Rekorder 2 2 1 1
Schreibgeschwindigkeit: 2.112 kbit/s 1.000 kbit/s 115,2 kbit/s 787,6 kbit/s
Spuren 7 + 1 32 8 4
Bandlänge: 384 m 396 m 328 m 560 m
Kapazität 640 MBit 1.000 MBit 536 MBit 919,5 MBit
Dichte: 6.000 bpi 2.000 bpi 5.000 bpi 10.000 bpi
Bandformat ½ Zoll 1 Zoll ½ Zoll 6 mm

Hinsichtlich Kapazität, Bandformat und Länge und Dichte war der Rekorder von Voyager mit dem von Viking vergleichbar, warum war er aber mehr als zehnmal langsamer?

Ganz einfach: Zentrales System zur Verarbeitung von Bildern bei Voyager ist das Flight Data Subsystem FDS, einer von drei Computersystemen von Voyager. Das FDS lass die Daten aus den Vidicons aus übertrug sie an das Sendesystem oder speicherte sie auf Band. Bei maximal 80.000 Befehlen pro Sekunde lag dessen maximale Datenrate bei 115,2 kbit/s. Bei Viking waren die Kameras und Experimente direkt an den Bandrekorder angeschlossenen. Eine Elektronik wandelte einfach synchron zum Elektronenstrahl den analogen Wert in einen digitalen um und der wurde aufs Band geschrieben. Das Auslesen zum Übertragen geschah dann viel langsamer mit maximal 16,2 Kbit/s. Daher findet man auch die komische Angabe „7+1 Spuren“. Es gab ja noch andere Experimente, nur lieferten die bei weitem keine so hohe Datenrate. Auch ihre Werte wurden synchron geschrieben. Ein Pixel hatte bei Viking 7 Bits für die Helligkeit, die achte Spur war so frei und wurde für die anderen Experimente genutzt, die Daten mit 7.200 Bit speicherten. Aus dieser Sicht hat der Rekorder also eigentlich eine Kapazität von 731 MBit. Nach diesem Regime arbeiteten auch die Mariners mit Ausnahme von Mariner 10. Das Speichern geschah ohne Computersystem, das kam erst an die Reihe, wenn ausgelesen, die Daten formatiert und übertragen wurden und dann mit wesentlich niedriger Datenrate. Bei Viking maximal 16.200 Bit/s.

Bei TOPS war beides vorgesehen: Verarbeitete Daten mit maximal 131 kbit/s und ein Burstmodus mit 1 Mbit/s. Offen ist ob dieser nur möglich war bis der 2 MBit Buffer gefüllt ist oder nicht. Ebenfalls offen ist, wofür dieser Buffer dient (er kann auch zum Aufnehmen von Daten von Instrumenten dienen, die eine niedrige Datenrate haben, damit diese dann mit hoher Geschwindigkeit aufs Band gespeichert werden, anstatt mit der normalen Datenrate von einigen Kilobit/s.

Galileo startete einige Jahre später. Eigentlich sogar ungeplant ziemlich später, aber die Definition der Hardware erfolgte schon 1978. Man sieht schon an den Parametern des Bandes, das hier eine neue Generation zum Einsatz kam. Nur 4 Spuren, halb so breit, aber mit doppelter Schreibdichte und daher höhere Kapazität. Auch hier wurden die Daten verarbeitetet, aber der Prozessor, ein RCA 1802 war schneller, er schaffte je nach Befehlslänge zwischen 200.000 und 400.000 Instruktionen pro Sekunde, war also im Mittel viermal schneller als das FDS.

Ich habe mir nun mal überlegt: was hätte man mehr an Bildern, wenn Voyager die Bandrekorder von Viking gehabt hätte? Ein schneller Bandrekorder macht vor allem dann Sinn, wenn man bei einem Vorbeiflug an einem Mond eine möglichst hohe Kartierung erreichen kann. Verglichen mit den Planeten sind diese klein und werden schnell passiert. Meine Vermutung aus Erfahrung – es bringt relativ wenig. Der Grund sind die relativ hohen Vorbeiflugdistanzen von Voyager bei denen man auch für komplette Mosaiken von großen Monden wie Ganymed nur wenige Bilder braucht. Die meisten Monde wurden in einer Distanz von 100.000 km passiert, das ist in etwa ein Viertel der Distanz Erde-Mond. Nur wenige im Bereich fünfstelliger Distanzen und nur Titan in einer Distanz von unter 10.000 km. Zum Vergleich: Bei Galileo, JUICE und Europa Clipper erfolgen die Vorbeiflüge in der Regel in Distanzen unter 1.000 km. Doch man kann das ja nachprüfen.

Meine Simulation ist relativ einfach gestrickt: Sie sieht den Mond als eine Fläche an. Beginnend von der Minimaldistanz wird davon die Fläche eines Bildes abgezogen und die Distanz um die Strecke vergrößert die das Raumfahrzeug in dieser Zeit zurücklegt. Dann ein erneuter Bildausschnitt berechnet so lange bis die ganze Fläche erfasst ist. Die Vorbeifluggeschwindigkeiten habe ich anhand der Vorbeiflüge errechnet. Ich tat dies jeweils mit den anspruchsvollsten Zielen. Das sind bei Jupiter Io, der von Voyager 1 in 18.640 km Distanz passiert wurde und Ganymed, die von Voyager 2 in 59,530 km Distanz passiert wurde. Bei Saturn ist es Titan . Gut bei Titan gibt es keine sichtbaren Oberflächenstrukturen, doch das wusste man vor dem Vorbeiflug von Voyager 1 nicht. Mit der Größe von 5.120 km bei einer minimalen Vorbeiflugdistanz von 6.490 km ist er das anspruchsvollste Objekt.

Ziel Minimaldistanz Geschwindigkeit
Io

18.640 km

10 km/s

Ganymed

59.630 km

8,6 km/s

Titan

6.490 km

6,5 km/s

Triton

38.410 km

13,0 km/s

Hier die Resultate. Io mit Viking Bandrekorder (mit 720 MBit). Die Phase entspricht dem beleuchteten Teil, diese ist bei allen Vorbeiflügen nahezu 1, da die Sonde von der sonne aus kommt. Es gibt von den Planeten daher nach dem Vorbeiflug auch nur aufnahmen als Sichel. Das Regime ist das zuerst alle Daten auf Band übertragen werden, erst wenn dieser voll ist, wird auf Senden umgeschaltet dann natürlich mit kleinerer Datenrate.

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Io
Durchmesser: 3.632,0 km
Geschwindigkeit: 10,000 km/s
Minimaldistanz: 18.640,0 km
Teleskopbrennweite: 1.500,0 mm
CCD Größe: 800 800 Pixel
CCD Größe: 11,000 11,000 mm
CCD Bllickfeld: 0,420 0,420 Grad
Datenmenge: 5.000,0 Kbit
Aufzeichnungsdauer Massenspeicher 2,367 sek
dabei zurückgelegte Strecke/Bild 23,674 km
Sendedauer pro Bild 46,296 sek
dabei zurückgelegte Strecke/Bild 462,96 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 18.663,7 19.103,0 km
Größe: 136,9 x 136,87 140,1 x 140,09 km
50 Prozent der Fläche bei: 53.091,3 31.603,0 km
Größe: 389,3 x 389,34 231,8 x 231,76 km
Bilder: 212 28 Stück
gesamte Fläche bei: 71.609,8 38.084,4 km
Größe: 525,1 x 525,14 279,3 x 279,29 km
Bilder: 252 42 Stück
Restkapazität: 0,000 0,000 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 294 Stück
Datenmenge: 1.470.000,0 Kbit
Massenspeicher voll 71.609,8 38.084,4 km

 

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Titan
Durchmesser: 5.150,0 km
Geschwindigkeit: 6,500 km/s
Minimaldistanz: 6.490,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 6.505,4 7.345,3 km
Größe: 47,7 x 47,71 53,9 x 53,87 km
50 Prozent der Fläche bei: 92.537,1 44.976,8 km
Größe: 678,6 x 678,61 329,8 x 329,83 km
Bilder: 243 45 Stück
gesamte Fläche bei: 117.339,7 56.950,5 km
Größe: 860,5 x 860,49 417,6 x 417,64 km
Bilder: 272 59 Stück
Restkapazität: 0,000 0,000 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 331 Stück
Datenmenge: 1.655.000,0 Kbit
Massenspeicher voll 117.339,7 56.950,5 km

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Ganymed
Durchmesser: 5.276,0 km
Geschwindigkeit: 8,600 km/s
Minimaldistanz: 59.630,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 59.650,4 60.028,1 km
Größe: 437,4 x 437,44 440,2 x 440,21 km
50 Prozent der Fläche bei: 61.503,1 63.611,5 km
Größe: 451,0 x 451,02 466,5 x 466,48 km
Bilder: 92 10 Stück
gesamte Fläche bei: 73.730,3 67.194,8 km
Größe: 540,7 x 540,69 492,8 x 492,76 km
Bilder: 173 19 Stück
Restkapazität: 0,000 0,000 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 192 Stück
Datenmenge: 960.000,0 Kbit
Massenspeicher voll 73.730,3 67.194,8 km

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Triton
Durchmesser: 2.706,0 km
Geschwindigkeit: 13,000 km/s
Minimaldistanz: 38.410,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 38.440,8 38.440,8 km
Größe: 281,9 x 281,90 281,9 x 281,90 km
50 Prozent der Fläche bei: 40.195,0 38.625,4 km
Größe: 294,8 x 294,76 283,3 x 283,25 km
Bilder: 58 7 Stück
gesamte Fläche bei: 41.795,4 38.840,9 km
Größe: 306,5 x 306,50 284,8 x 284,83 km
Bilder: 110 14 Stück
Restkapazität: 170.000,0 100.000,0 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 124 Stück
Datenmenge: 620.000,0 Kbit

 

Und hier zum Vergleich das direkte Senden:

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Io
Durchmesser: 3.632,0 km
Geschwindigkeit: 10,000 km/s
Minimaldistanz: 18.640,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 19.103,0 19.103,0 km
Größe: 140,1 x 140,09 140,1 x 140,09 km
50 Prozent der Fläche bei: 61.232,6 31.603,0 km
Größe: 449,0 x 449,04 231,8 x 231,76 km
Bilder: 92 28 Stück
gesamte Fläche bei: 76.510,4 38.084,4 km
Größe: 561,1 x 561,08 279,3 x 279,29 km
Bilder: 125 42 Stück
Restkapazität: 720.000,0 720.000,0 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 167 Stück
Datenmenge: 835.000,0 Kbit

 

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Titan
Durchmesser: 5.150,0 km
Geschwindigkeit: 6,500 km/s
Minimaldistanz: 6.490,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 7.345,3 7.345,3 km
Größe: 53,9 x 53,87 53,9 x 53,87 km
50 Prozent der Fläche bei: 93.726,8 44.976,8 km
Größe: 687,3 x 687,33 329,8 x 329,83 km
Bilder: 102 45 Stück
gesamte Fläche bei: 117.674,2 56.950,5 km
Größe: 862,9 x 862,94 417,6 x 417,64 km
Bilder: 130 59 Stück
Restkapazität: 720.000,0 720.000,0 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 189 Stück
Datenmenge: 945.000,0 Kbit

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Ganymed
Durchmesser: 5.276,0 km
Geschwindigkeit: 8,600 km/s
Minimaldistanz: 59.630,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 60.028,1 60.028,1 km
Größe: 440,2 x 440,21 440,2 x 440,21 km
50 Prozent der Fläche bei: 85.111,5 63.611,5 km
Größe: 624,2 x 624,15 466,5 x 466,48 km
Bilder: 64 10 Stück
gesamte Fläche bei: 100.639,3 67.194,8 km
Größe: 738,0 x 738,02 492,8 x 492,76 km
Bilder: 103 19 Stück
Restkapazität: 720.000,0 720.000,0 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 122 Stück
Datenmenge: 610.000,0 Kbit

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Durchmesser: 2.706,0 km
Geschwindigkeit: 13,000 km/s
Minimaldistanz: 38.410,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 42.472,5 42.472,5 km
Größe: 311,5 x 311,46 311,5 x 311,46 km
50 Prozent der Fläche bei: 103.410,0 58.722,5 km
Größe: 758,3 x 758,34 430,6 x 430,63 km
Bilder: 16 5 Stück
gesamte Fläche bei: 131.847,5 66.847,5 km
Größe: 966,9 x 966,88 490,2 x 490,21 km
Bilder: 23 7 Stück
Restkapazität: 720.000,0 720.000,0 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 30 Stück
Datenmenge: 150.000,0 Kbit

 

Es gibt eine Menge an Informationen. Da besonders bei nahen Vorbeiflügen die Bilder aus nächster Nähe zwar viele Details zeigen aber nur einen kleinen Teil der Oberfläche abbilden habe ich neben der vollständigen Erfassung auch das Kriterium 50 Prozent genommen. Also welche Auflösung erreicht man bei mindestens der Hälfte der Fläche.

Aber nehmen wir nur die Basiswerte: Anzahl der Bilder und Kartierung der 90 % Seite, dann sieht es zusammengefasst so aus:

Io Ganymed Titan Triton
Auflösung: (Speicher/Senden) 525 739 m 860 m 529 m
Bilder: (Speicher/Senden) 294 103 272 56
Auflösung: (Senden) 561 m 739 m 863 m 967 m
Bilder: (Senden) 122 103 189 23

Überall da, wo der Bandspeicher nicht ausreichte – das ist bei allen Körpern mit Ausnahme von Triton der Fall, ist die globale Kartierung nicht wesentlich besser. Weil je nach Planet die Zeit die nötig ist ein Bild zu speichern, um den Faktor 15 bis 100 niedriger ist (die Datenrate zur Erde nimmt ja ab). Das bedeutet man hat sehr viele Bilder – maximal 140 Bilder mehr) die aus kürzester Distanz aufgenommen werden. Eine optimierte Routine würde die Kapazität des Bandrekorder besser verteilen, z.B. wenn nahezu die Distanz erreicht ist das der Körper auf die 140 Bilder passt die das Band fasst ein Mosaik aufnehmen, dann hätten alle Bilder in etwa die gleiche Auflösung. Wo aber das Bandlaufwerk voll ausgenutzt werden kann, da ist der Unterschied schon deutlich.

Voyager und Pluto

Ein Unterschied zu TOPS war das die 1977-er Sonden auch Pluto anfliegen sollten. Voyager flog in Richtung Pluto, passierte ihn aber nicht nahe. Ich vermute es war der nahe Titanvorbeiflug der diese Möglichkeit verhinderte. Vielleicht erhoffte man sich aber auch nicht sehr viel von Pluto. Zum einen galten beim Start von Voyager die äußeren Nicht-Gaskörper als langweillig, man erwartete vollständig verkraterte Körper wie unseren Mond oder Merkur. Zum zweiten kann Voyager ohne größeren und schnellen Datenspeicher wenig Daten gewinnen.

Ich will dies mal mit den Vorbeiflugdaten von New Horizons zeigen. Pluto hat einen Durchmesser von 2368 km, wird in 12.500 km mit 14 km/s passiert. Bei Voyager begann die „Far encounter Phase“ bei einer Größe von 200 Pixel, das sind bei Pluto 1,291 Millionen km 25 2/3 Stunden vor der Passage. Bildfüllend ist er in 323.000 km Distanz knapp sechseinhalb Stunden vor der Begegnung. Bei 14 km/s und derselben Datenrate wie bei Neptun (19,9 kbit/s, davon 15,7 kbit für Bilddaten) braucht man selbst bei Kompression wie sie ab Uranus angewandt wurde 123 Sekunden um ein Bild zu übertragen. Das Speichern auf Band geht dagegen in 48 Sekunden. Das ist schneller aber nicht wesentlich schneller. In der Zeit in der Bandrekorder gefüllt wird legt Voyager 70.350 km zurück, insgesamt könnte sie in der Far Encounter Phase maximal 755 Aufnahmen machen, davon würden mur 186 Pluto bildfüllend oder besser zeigen. Dazu kämen 104 Aufnahmen vom Bandrekorder.

Die Bandrekorder von TOPS waren ausgelegt 400 Aufnahmen zu machen. Das war auch die Anforderung an die Bildausbeute, denn bei TOPS sanken nach den Planungen die Datenrate viel stärker ab als bei Voyager. Ich nehme mal an das die Burstdatenrate dauerhaft beim Rekorder möglich ist, dann sähe es so aus: Voyager mit ihrem Rekorder:

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Pluto
Durchmesser: 2.370,0 km
Geschwindigkeit: 14,000 km/s
Minimaldistanz: 12.500,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 13.108,7 13.108,7 km
Größe: 96,1 x 96,13 96,1 x 96,13 km
50 Prozent der Fläche bei: 50.239,1 25.282,6 km
Größe: 368,4 x 368,42 185,4 x 185,41 km
Bilder: 62 21 Stück
gesamte Fläche bei: 63.021,7 45.217,4 km
Größe: 462,2 x 462,16 331,6 x 331,59 km
Bilder: 83 29 Stück
Restkapazität: 121.000,0 1.000,0 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 112 Stück
Datenmenge: 560.000,0 Kbit
Massenspeicher voll 0,000 45.217,4 km

Und mit TOPS Bandrekordern:

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Pluto
Durchmesser: 2.304,0 km
Geschwindigkeit: 14,000 km/s
Minimaldistanz: 12.500,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 12.570,0 12.570,0 km
Größe: 92,2 x 92,18 92,2 x 92,18 km
50 Prozent der Fläche bei: 24.890,0 15.160,0 km
Größe: 182,5 x 182,53 111,2 x 111,17 km
Bilder: 177 38 Stück
gesamte Fläche bei: 30.630,0 17.050,0 km
Größe: 224,6 x 224,62 125,0 x 125,03 km
Bilder: 259 65 Stück
Restkapazität: 705.000,0 380.000,0 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 324 Stück
Datenmenge: 1.620.000,0 Kbit

Nun ist der Unterschied schon deutlich: die Auflösung ist doppelt so hoch und es werden 324 anstatt 112 Aufnahmen gemacht. Während der Bandrekorder von Voyager das nicht ganz fassen kann (aber immerhin die gesamte Phase vor dem Vorbeiflug) sind beim Bandrekorder von TOPS noch 76 Bilder übrig, die man z.B. für ein Farbmosaik nutzen kann, das dann 445 m Auflösung hätte. Wenn man es ganz genau nimmt -. wir vergleichen ja mit TOPS – müsste man die Kamera von TOPS nehmen die ein etwas größeres Gesichtsfeld von 0,5 Grad (Voyager 0,424 Grad) hat:

 

Vorbeiflugkartierung Vor Passage Nach Passage Einheit
Ziel: Pluto
Durchmesser: 2.370,0 km
Geschwindigkeit: 14,000 km/s
Minimaldistanz: 12.500,0 km
Teleskopbrennweite: 2.000,0 mm
CCD Größe: 800 800 Pixel
CCD Größe: 18,000 18,000 mm
CCD Bllickfeld: 0,516 0,516 Grad
Datenmenge: 5.000,0 Kbit
Aufzeichnungsdauer Massenspeicher 5,000 sek
dabei zurückgelegte Strecke/Bild 70,000 km
Sendedauer pro Bild 312,50 sek
dabei zurückgelegte Strecke/Bild 4.375,0 km
Vor der Passage Nach der Passage
Phase: 90,000 10,000
Nächstes Bild: 12.570,0 12.570,0 km
Größe: 113,1 x 113,13 113,1 x 113,13 km
50 Prozent der Fläche bei: 22.510,0 14.460,0 km
Größe: 202,6 x 202,59 130,1 x 130,14 km
Bilder: 143 28 Stück
gesamte Fläche bei: 27.550,0 15.930,0 km
Größe: 247,9 x 247,95 143,4 x 143,37 km
Bilder: 215 49 Stück
Restkapazität: 925.000,0 680.000,0 Kbit
Gesamtzahl Bilder: 264 Stück
Datenmenge: 1.320.000,0 Kbit

Die Bilderzahl nimmt etwas ab, die Auflösung auch, aber der Gesamtkonsens bleibt. Übrigens war die Kamera von TOPS in Wirklichkeit besser: das größere Gesichtsfeld resultiert aus einem 18 x 18 mm Vidicon, bei Voyager waren es nur 11 x 11 mm. Das Teleskop war größer und auch die Brennweite länger. Die Aufnahmen von TOPS dürften daher bei gleicher Belichtungszeit heller gewesen sein, bzw. die Belichtungszeit für dieselbe Helligkeit nimmt um den Faktor 2,7 ab. Voyager musste bei Neptun schon mehrere Sekunden lang belichten und trotz Bewegungskompensation sieht man das auch auf vielen Aufnahmen, sie sind leicht verschwommen. Aber Voyager sollte ja auch nur bis zu Saturn fliegen.

In der Summe

Voyager hätte bei Pluto, wenn man die Regeln annimmt, die bei den anderen Planeten gelten rund 860 Aufnahmen geliefert, davon 104 vom Band. Dazu kämen noch etliche nahe dem Vorbeiflug die aber nur den Planeten als sichel zeigen – schön aber ohne viele erkennbare Details. Mit dem Bandrekorder von TOPS wären es 220 Aufnahmen mehr gewesen, das sind war nur ein Viertel – ABER diese Aufnahmen stammen alle aus unter 31.000 km Distanz während die bei Voyager aus bis zu 63.000 km Distanz stammen, also die dreifache Bilderzahl mit den meisten Details bei einer halbierten Maximalentfernung. Das klingt wenig, aber von Triton gibt es ungefähr 40 Bilder der Telekamera aus dem Detailmosaik, in wenigen Monaten wird DART auf dem Asteroiden Didymos aufschlagen, obwohl sie die leistungsfähigste bisher gebaute Kamera bei Vorbeiflugsonden hat wird sie nicht mal beim letzten Bild das Ziel bildfüllend zeigen. Ähnliche Bildausbeuten hatte auch Deep Impact. Das heißt diese 220 Aufnahmen machen einen Unterschied oder ein anderes Beispiel: Über 30 Jahre lang waren die Aufnahmen von Mariner 10 von Merkur die einzigen die man hatte. Bei den beiden letzten Vorbeiflügen sparte man sich die Aufnahmen aus der Ferne, die wenig zeigten. Da machte Mariner 10 750 und 450 Aufnahmen also in etwa so viel wie man bei Pluto erwarten kann. Trotzdem fallen beide Sonden natürlich gegen moderne Technik ab, die nicht nur lichtempfindliche Detektoren hat, sondern vor allem die Möglichkeit große Datenmengen sehr schnell zu speichern.

5 thoughts on “Ein besserer Bandrekorder für Voyager

  1. Hallo Bernd, eine Verständnisfrage:

    Das Aufzeichnungsverfahren scheint dem MAZ/VHS Mehrspurverfahren zu ähneln, oder?

    Das Verfahren der herkömmliche Tonbandaufzeichnung dürfte selbst bei Vier-Spur mit 38.1 cm/s nicht reichen…

    1. Also über die Technik weiß man wenig. Die Aufnahmen die es aber gibt zeigen das es keine Verwandschaft zu dem QIC-Standard gibt. Ich vermute das man einfach die Technik größerer Rechner ins Kleinformat umgesetzt hat. Mit dem analogen Beschreiben von VHS hat das gar nichts zu tun.

      1. Danke, Bernd für die Auskunft.
        Ich meinte mit VHS nur das Verfahren mit dem ein Band sozusagen um den Kopf gewickelt wird und nicht daran vorbei.
        Wegen dem 40-Spur System.

        1. Das wäre die Schräg Aufzeichnung die auch bei heutigen Bandlaufwerken zum Einsatz kommt. Damals war das aber noch ganz klassisch – 8 Spuren acht Köpfe. Bei 5.000 bpi und 8 Spuren ergäbe sich übrigens bei deinen 38,1 cm eine Datenrate von 600 kbit also deutlich höher als bei Voyager.

  2. Danke, Bernd für die Auskunft.
    Ich meinte mit VHS nur das Verfahren mit dem ein Band sozusagen um den Kopf gewickelt wird und nicht daran vorbei.
    Wegen dem 40-Spur System.

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