„Magyar Hold-radar-kísérlet” változatai közötti eltérés

A kísérlet megkezdésekor a kutatók a következő elméleti feltevéseket tették: a Földről sugárzott rádiójelek akkor juthatnak át az [[Ionoszféra|ionoszférán]] a világűrbe, ha kb. [[Ultrarövidhullám|1 méteres hullámhosszt]] használnak. A földi tapasztalatok alapján a Hold felületének [[Albedó|visszaverő-képességét]] nagyjából 10%-os értékűnek becsülték. A visszavert jel terjedéséről azt feltételezték, hogy a térben egyenletesen fog szétszóródni. Ezeket figyelembe véve, valamint az adóberendezés és az antenna paramétereit, illetve a Föld–Hold -távolságot ismertnek tekintve a [[Rádiólokátor#Radar egyenlet|számítás szerint]] a visszaérkező jel a kisugárzottnak kb. 10^-16-szorosa.<ref group="mj">Kevesebb, mint az egybilliárdod része, vagyis a milliomod rész milliomod részének az egy ezrede.</ref> Ez az eredmény a [[jel-zaj viszony]]ra nagyon alacsony értéket, mindössze 1/10-et adott, ami azt jelenti, hogy a jel kimutathatatlan.<ref name="puli"/><ref name="termvil"/> A jel arányát növelni lehetett volna a vevőkészülék [[sávszélesség]]ének csökkentésével, de ehhez 20–30&nbsp;Hz frekvenciastabilitású, kvarcvezérlésű adóra és vevőre lett volna szükség, ami Magyarországon nem állt rendelkezésre.<ref name="holdvisszhang"/>

A megoldást Bay zseniális ötlete, a ''jelösszegzés'' módszere jelentette, ami azt jelenti, hogy ismétlődően kell sugározni a jeleket, és a visszavert impulzusokat össze kell gyűjteni és összegezni. A [[valószínűségszámítás]] szerint az eljárás során a jelek összege az ismétlések számával [[Egyenes arányosság|egyenes arányban]] nő, míg a véletlenszerű zajok összege ennél lassabb ütemben (a darabszám [[négyzetgyök]]ével arányosan). Ebből következik, hogy elég nagy számú ismétléssel a jel aránya a zajhoz képest legalább egy nagyságrenddel növelhető,<ref name="holdvisszhang"/> tehát 1000 jel leadásával, vételével és összegzésével a jel/-zaj arány <math>\sqrt{1000}</math>&nbsp;≈&nbsp;30-szorosára emelkedik.<ref name="feltalálóink"/> Mivel a [[fénysebesség]]gel haladó rádióhullámok kb. 2,5&nbsp;másodperc alatt teszik meg a Föld–Hold–Föld -útvonalat, ismétlési periódusnak 3 másodpercet választottak, ezért az 1000 impulzusos kísérlet 50 percig tartott.<ref name="holdvisszhang"/><ref name="puli"/><ref name="termvil"/>

A következő problémát a nagyon gyenge elektromos jelek közel egy órán át tartó gyűjtése okozta, mert a rendelkezésükre álló analóg áramkörök (pl. [[Kondenzátor (áramköri alkatrész)|kondenzátor]]–[[Ellenállás (áramköri alkatrész)|ellenállás]] hálózatok) pontossága és stabilitása erre nem volt alkalmas, ezért Bay az elektronikában nem szokásos eszköz, a ''hidrogén-coulombméter'' (röviden ''coulométer'') használatát javasolta.<ref name="holdvisszhang"/> Az üvegcsövekből álló készülékbe töltött 30%-os [[kálium-hidroxid]] vizes oldatából az [[elektromos áram]] hatására a [[Elektromos töltés|töltéssel]] arányos mennyiségű [[hidrogén]]gáz fejlődik,<ref name="termvil"/> ami egy vékony csőben (kapilláris) összegyűlik, és a [[Meniszkusz (fizika)|folyadék felszínét]] az összegzett árammal (áram[[integrál]]lal) arányosan tolja le.<ref name="feltalálóink"/> A jel pontosabb meghatározása érdekében a kutatók tíz párhuzamosan működő közös [[anód]]ú műszert használtak, melyeknek [[katód]]jait egy [[Szinkrongép|szinkronmotoros]] forgókapcsoló<ref name="holdvisszhang"/> sorban egymás után kapcsoltkapcsolta be az adóimpulzushoz igazítva, ezzel mindegyik coulométer meghatározott időpontban kapta az áramot a vevőkészülék kimenő fokozatáról. A Holdról visszaérkező jel így mindig ugyanabba a készülékbe jut és ott összegződik, a többi csak a zajt észleli, ami véletlenszerűen pozitív és negatív előjelű, tehát statisztikusan átlagolódik. A jelösszegzésnek és a zaj relatív csökkentésének ezen módszere ma már általános a radarcsillagászatban.<ref name="feltalálóink"/><ref name="termvil"/>