接收「月球之音」

1、接收月球之音07年 10月 24日黄昏从公众传媒中得悉，长征 3号火箭在西昌成功运载嫦娥一号 (ce-1)升空，按报道 ce-1将于 11月中下旬在环绕月球轨道向地球播放三十余首歌曲。坊间相信有不少人士均欲了解收听来自月球的 ce-1播放之妙韵。作为业余无线电爱好者 ham 一员，当然希望可直 (i.e. 不以间接、转播途径)收听，有否可能办到吗？笔者仅试单以普通业余条件、角度及程度考量，希望可诱发出些正面而理性的科学探讨。无线电传、广播-顾名思义是把电讯号，从一方以无引线方式传达(辐射)至他方，是否能成功传递，涉及多个因数主要包括：环境、发射、接收能力等。现假设从月球透过无线电波传送广播讯号

2、至地球，以简单的自由空间电波传播损耗计算(i.e 省略：电波极化、多普勒效应、各 qrn、qrm噪声干扰、电离层衰落等负面影响 )，试以分析可行性。现例出应用于本计算所需主要相关参数： l自由空间电波传播损耗 a= sq 16(sq )(sq r) ， =波长，单位 (m) ，r=距离，单位 (m) ，sq= 平方， a=损耗值，由于损耗值非常巨大，为方便计算将其转换为分贝 (db) 。 db = 10 log a l地球与月球粗略距离 380,000 km l超高频调频广播段(vhf fm ) 97.5mhz在城市收听单声道广播所需之最低电场强度 70db uv/m (讯号强度约等于 dip

3、ole antenna 检拾到 - 45dbm) l超高频段 2米波业余频(vhf 2m ham band)调频模式 fm mode 145 mhz 所需最低讯号强度 0.2uv/50 ohm (约等于 -121 dbm)假设一： 用”fm 收音机”听月球之音收听 97.5兆赫(mhz) fm 月球至地球广播发射台，所需之最低发射功率： 运用上列之自由空间电波传播损耗算式计算，月球至地球传播损耗约为 -183.8db，而接收最低讯号强度需达 -45dbm， 省略之简化值 183.8 - 45 =138.8 dbm = 75.9gw亦即需要在月球向地球方向，设立一个比香港目前三千瓦 erp vh

4、f fm广播台，高强二千五百多万倍发射功率，才可让我们以普通 fm收音机在地球收听到月球之音！以下两图为邻区一座建于山上， vhf fm广播台发射天线塔相片；我们可试想像若在月球表面建造类似发射设备的壮观性及可行度。图 1) 广播台发射天线塔外观，内含 6组 dipole 天线。图 2) 该广播台发射天线塔为背影与旁游人大小之对比。 假设二：用 vhf 2m ham收听月球之音收听 145.0兆赫(mhz) fm月球至地球发射讯号，所需之最低发射功率： 运用上列之自由空间电波传播损耗算式计算，月球至地球传播损耗约为 -187.3db，而接收最低讯号强度需达 -121dbm， 省略之简化值 18

5、7.3 -121 = 66.3 dbm = 4.3kw 亦即需要在月球向地球方向，设立一个比香港目前法例容许持牌业余电台 (ham)，在 2m频段最高输入天线发射功率二十五瓦，高强近二百倍之发射功 率，才可让 ham在地球收听到月球之音！ 问题浅探： ham 之月面反射(eme)通讯、试验也能成功，以 *eme 为借鉴，可收到月球之音吗？ *eme- 使用高性能业余通讯设备向月球定向发射讯号，利用月球作为反射面，把电波回弹返回地球接收。 ham接收月球之音，因电波只行 eme总行程(760,000km)之一半 (380,000km)，更无需要靠反射系数仅得 0.07之月面为反射。 假设用 70cm ham band cw mode，发射功率 40dbm (10瓦)，配 6dbd 增益指向天线，erp = 46dbm。 70cm ham band月球至地球传播损耗约为 -196.8db，而在地球接收配最低讯号强度检拾能力 -131dbm cw mode 机器，再加配 20dbd 增益指向天线。 省略之简化值计算 196.8-46-20=-130.8dbm，亦即可检拾(收) 得有用讯号！又如以数字模式通讯或收、发任何一方，甚至双方配备更高效能天线，估计有能检拾到更清晰伶俐之讯号，甚或可能进一步降低发射方功率