Você pode ouvir rádio FM no espaço?

Esta pergunta pode ser pensada de duas maneiras diferentes.

Primeiro, as ondas de rádio em geral não precisam de ar para respirar ou gravidade para empurrar e funcionar bem no espaço, e na maioria dos casos não têm dificuldade em se mover entre a atmosfera e o espaço. Este fato é o que torna a comunicação via satélite possível e valiosa.

FM é uma forma de modulação aplicada às ondas de rádio, e novamente isto funciona da mesma forma no espaço que na Terra, e grande parte da comunicação entre a nave espacial tripulada e a Terra tem sido, de fato, via rádio FM.

Então a resposta pedante é: sim, você pode ouvir rádio FM no espaço.

Uma extensão mais interessante da pergunta, e a que eu espero que o poster original estivesse pensando, seria "você pode ouvir rádio FM comercial, terrestre no espaço? Isto é muito mais complicado de responder, com muitas dependências sobre suposições. Comecemos por assumir o único caso do mundo real de hoje, que seria um astronauta a bordo da Estação Espacial Internacional. (Há naves Soyuz que estão ocasionalmente no espaço com pessoas a bordo, mas normalmente a caminho ou de ISS).

Primeiro, vamos falar de alcance, ou seja, a que distância uma estação comercial pode ser ouvida. O alcance para estações de rádio FM de potência total é geralmente dado a cerca de 60 milhas. A ISS orbita a uma altura de cerca de 250 milhas. Portanto, temos imediatamente um problema, mas talvez não um intransponível. O alcance é geralmente definido em termos da capacidade de um receptor padrão de bloquear o sinal, também conhecido como a sensibilidade do receptor. A sensibilidade é bastante variável entre os diferentes receptores, e é altamente dependente da antena utilizada. Mas uma coisa que a NASA é realmente boa em construir antenas e equipamentos de rádio, então vamos assumir que eles nos fornecem equipamentos especiais que melhoram muito a sensibilidade de um receptor padrão ligado à terra e podem captar o sinal muito menor presente a 250 milhas de distância do transmissor. A sensibilidade também é limitada pelo ruído de fundo (sinais de FM desviados emitidos por aparelhos elétricos locais e outras fontes de ruído), que deve ser um pouco menos problemático na órbita.

Outra questão incômoda é que o sinal emitido pelas torres de transmissão de rádio FM não é esférico - a antena de transmissão é moldada para maximizar a potência útil do sinal - onde útil neste caso significa "enviado aos receptores no solo". Na verdade, "direto para cima" (que forneceria o sinal mais direto para o ISS) é a única direção que recebe a menor potência de sinal. Portanto, o nosso alcance de 250 milhas é realmente otimista; na realidade, temos que receber sinais de um ângulo muito mais baixo e, portanto, a uma distância muito maior. Mas vamos deixar isso para a magia da NASA também.

On para o próximo problema: na terra não há muito sentido construindo um receptor super-sensível para FM porque se você está a mais de 60 milhas de distância de uma estação, há muito provavelmente outra estação na mesma frequência que perto ou mais perto que bloquearia o seu alvo pretendido. Isto significa que em muitos casos um aparelho de rádio está recebendo dois ou mais sinais diferentes na mesma freqüência de sintonia, e é importante que o receptor seja capaz de travar (ou selecionar) o sinal mais forte enquanto rejeita os outros, uma propriedade conhecida como seletividade. Isto vai ser mais difícil de superar com os circuitos, porque quanto mais alto você for, menor será a diferença efetiva na força do sinal entre as estações adjacentes. Então nossa antena mágica NASA vai ter que ser direcional também para escolher a estação que queremos ouvir; mas sim, a NASA sabe como fazer isso também.

Podemos assumir um circuito da NASA com super-seletividade, mas isso pode não ajudar muito, porque finalmente temos que considerar a duração do contato. A velocidade da pista ISS sobre a terra é de cerca de 17.000 milhas por hora (ou cerca de 5 milhas por segundo). Este é realmente o problema mortal com um astronauta no ISS tentando aproveitar uma repetição da contagem regressiva do Top 40 da Casey Kasem. Mesmo com nossas suposições muito liberais sobre alcance e seletividade, qualquer estação vai estar "ao alcance" por apenas alguns momentos; no melhor caso imaginável (receptor altamente sensível, antena direcional travada em um determinado transmissor, que está no ângulo correto em relação à nave) você pode ser capaz de ouvir um ou dois minutos de rádio terrestre comercial antes de perder o sinal.

Então, para resumir: com a total cooperação e recursos da NASA, sim, você poderia ouvir um pouco de rádio FM comercial do espaço. Mas um astronauta escaneando o sintonizador com o seu walkman FM? De jeito nenhum.