Un dels principals reptes en la comunicació interestel·lar és la gran distància que separa les possibles civilitzacions. A mesura que els senyals viatgen a través de l’espai, poden trobar obstacles naturals que afecten la seva intensitat i qualitat. La pols interestel·lar, per exemple, pot absorbir o dispersar part de l’energia del senyal, fent que la seva detecció sigui cada vegada més difícil a mesura que augmenta la distància. Aquesta pèrdua progressiva d’energia, coneguda com a atenuació, fa que moltes emissions lluminoses tradicionals, com la radiació visible, no siguin pràctiques per a la transmissió de missatges a llargues distàncies interestel·lars.

Per superar aquesta limitació, el sistema de comunicació HERMES recorre a ones de ràdio, les quals tenen avantatges clars per a l’enviament d’informació a llargues distàncies. A diferència de la llum visible, les ones de ràdio pateixen una absorció mínima per part de la pols interestel·lar, i permeten que el senyal arribi a destinacions situades a anys llum de distància sense necessitat de concentrar enormes quantitats d’energia. A més, les emissions de ràdio ofereixen un contrast molt millor amb la radiació de les estrelles, ja que aquestes emeten menys intensitat en aquestes freqüències, facilitant la detecció precisa del senyal.

Una de les línies més rellevants és la línia de l’hidrogen neutre a 21 cm, produïda pel desdoblament de l’estructura hiperfina del primer nivell atòmic de l’hidrogen. Aquesta longitud d’ona és àmpliament reconeguda i estudiada en astronomia, i representa un patró universal que pot ser detectat per qualsevol civilització amb coneixements bàsics de física. Altres àtoms com l’heli o el carboni també emeten en longituds d’ona de ràdio específiques, que poden ser utilitzades per crear canals addicionals de comunicació i augmentar la flexibilitat del sistema.

Per garantir que els missatges arribin amb precisió, HERMES utilitza pulsos modulats, que permeten codificar la informació sense malgastar energia ni perdre detalls. La freqüència exacta de cada senyal es calcula a partir de la relació fonamental entre la longitud d’ona i la velocitat de la llum (f = c / λ), assegurant que el missatge coincideixi amb la transició atòmica específica triada. Això permet que qualsevol receptor capaç de reconèixer les propietats físiques de l’hidrogen pugui identificar el senyal correctament, diferenciant-lo del fons natural.

El sistema HERMES és comprensible per altres civilitzacions perquè es basa en propietats universals i constants de la natura. La transició de l’hidrogen neutre a 21 cm és un fenomen físic que ocorre a tot l’univers, de manera que qualsevol intel·ligència capaç de detectar ones electromagnètiques pot reconèixer aquest patró com a significatiu. Aquest fet proporciona un punt de referència universal que serveix com a llenguatge inicial compartit entre emissores i receptors.

A més, la utilització de codis binaris vinculats a elements químics crea un llenguatge estructurat i objectiu. Cada codi binari representa un element amb característiques mesurables, com el pes atòmic, que no depenen de la cultura, de la llengua ni de la percepció humana. Així, un receptor amb coneixements científics bàsics podria deduir de manera lògica quins elements s’estan comunicant i començar a interpretar els missatges de manera coherent.

També cal tenir en compte que els senyals es dissenyen per tenir un contrast elevat amb el fons natural. La radiació de fons interestel·lar i la brillantor de les estrelles poden dificultar la detecció, però la tria de la línia de l’hidrogen a 21 cm minimitza aquestes interferències, fent que el senyal sigui clar i identificable. Això, combinat amb l’ús de pulsos codificats i l’estructura binària, assegura que la informació sigui detectada i interpretada correctament per qualsevol receptor capaç de mesurar propietats físiques universals.