Το Deep Space Network της NASA κοιτάζει προς το μέλλον

Η Deep Space 14 (DSS-14) 70 m (330 ft) είναι η μεγαλύτερη κεραία Deep Space Network στο συγκρότημα επικοινωνιών Goldstone Deep Space κοντά στο Barstow της Καλιφόρνια. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech

Όταν το Mars 2020 Perseverance της NASA προσγειώθηκε στον κόκκινο πλανήτη, το Deep Space Network (DSN) του οργανισμού ήταν παρόν, επιτρέποντας στην αποστολή να στείλει και να λάβει δεδομένα που βοήθησαν να γίνει εφικτό το γεγονός. Όταν ο OSIRIS-REx πήρε δείγμα από τον αστεροειδή Bennu πέρυσι, το DSN έπαιξε καθοριστικό ρόλο, όχι μόνο στην αποστολή της ακολουθίας εντολών στον καθετήρα, αλλά και στην αποστολή των εκπληκτικών εικόνων του πίσω στη Γη.

ο δίκτυο Αποτελεί τη ραχοκοκαλιά των επικοινωνιών της NASA στο διάστημα, υποστηρίζοντας τακτικά 39 αποστολές, με περισσότερες από 30 αποστολές της NASA σε εξέλιξη. Η ομάδα πίσω της εργάζεται τώρα σκληρά για να αυξήσει τη χωρητικότητα και να κάνει μια σειρά βελτιώσεων δικτύου που θα βοηθήσουν στην προώθηση της εξερεύνησης του διαστήματος στο μέλλον.

Διαχειρίζεται από το Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA για το Πρόγραμμα Διαστημικών Επικοινωνιών και Πλοήγησης και βασίζεται στην έδρα της NASA στη Διεύθυνση Εξερευνητικών Αποστολών και Ανθρώπινων Επιχειρήσεων, το DSN είναι αυτό που επιτρέπει στις αποστολές να παρακολουθούν, να στέλνουν εντολές και να λαμβάνουν επιστημονικά δεδομένα από μακριά. ΔΙΑΣΤΗΜΟΠΛΟΙΟΤο

Εξερευνήστε τη μαζική κεραία DSS-14 της NASA στο συγκρότημα Goldstone Deep Space Communications της NASA στο Μπάρστοου της Καλιφόρνια, σε αυτό το βίντεο 360 μοιρών. Εκτός από την επικοινωνία με διαστημόπλοια σε όλο το ηλιακό σύστημα, οι κεραίες DSS-14 και άλλες DSN μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη διεξαγωγή επιστημονικής ραδιοφωνίας. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech

Το δίκτυο αποτελείται από κεραίες παρακολούθησης σε τρία συγκροτήματα που κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλο τον κόσμο στο συγκρότημα Goldstone κοντά στο Μπάρστοου της Καλιφόρνια. στη Μαδρίτη, Ισπανία. και στην Καμπέρα της Αυστραλίας. Εκτός από τα υποστηρικτικά καθήκοντα, οι κεραίες χρησιμοποιούνται τακτικά για τη διεξαγωγή ραδιοεπιστημών – τη μελέτη των πλανητών και των μαύρων τρυπών και την παρακολούθηση αντικειμένων κοντά στη Γη.

“Η χωρητικότητα είναι μια τεράστια πίεση και το πρόγραμμα βελτίωσης της κεραίας μας θα βοηθήσει. Αυτό περιλαμβάνει την κατασκευή δύο νέων κεραιών και την αύξηση του αριθμού μας από 12 σε 14”, δήλωσε ο Michael Levesque της JPL, αναπληρωτής διευθυντής της DSN.

αναβαθμίσεις δικτύου

Τον Ιανουάριο του 2021, το DSN έλαβε τον δέκατο τρίτο αριθμό του Πιάτο στην οικογένεια. Με το όνομα Deep Space Station 56 (DSS-56), αυτό το νέο πιάτο πλάτους 34 μέτρων (112 πόδια) στη Μαδρίτη είναι μια κεραία «όλα σε ένα». Οι κεραίες που κατασκευάστηκαν προηγουμένως είναι περιορισμένες στις ζώνες συχνοτήτων που μπορούν να λάβουν και να μεταδώσουν, περιορίζοντάς τις συχνά στην επικοινωνία με ένα συγκεκριμένο διαστημόπλοιο. Το DSS-56 ήταν το πρώτο που χρησιμοποίησε όλο το εύρος συχνοτήτων επικοινωνίας DSN μόλις συνδεθεί στο Διαδίκτυο και μπορούσε να επικοινωνήσει με όλες τις εργασίες που υποστηρίζονται από το DSN.

Αμέσως μετά τη σύνδεση του DSS-56, η ομάδα DSN ολοκλήρωσε 11 μήνες σημαντικών αναβαθμίσεων στο Deep Space Station 43 (DSS-43), την τεράστια κεραία 70 μέτρων (230 ποδιών) στην Καμπέρα. Το DSS-43 είναι το μόνο πιάτο στο Νότιο Ημισφαίριο με αρκετά ισχυρό πομπό, ο οποίος εκπέμπει τη σωστή συχνότητα, για την αποστολή εντολών στο μακρινό διαστημόπλοιο Voyager 2, το οποίο βρίσκεται τώρα σε διαστρικό διάστημα. Με ανακατασκευασμένους πομπούς και ενημερωμένο εξοπλισμό κοινής ωφέλειας, το DSS-43 θα εξυπηρετεί το δίκτυο για τις επόμενες δεκαετίες.

“Ο εκσυγχρονισμός του DSS-43 ήταν ένα σημαντικό επίτευγμα και είμαστε σε καλό δρόμο για να χρηματοδοτήσουμε τις επόμενες δύο κεραίες 70 μέτρων στο Goldstone και τη Μαδρίτη. Συνεχίσαμε να εισάγουμε νέες κεραίες για να καλύψουμε την αυξανόμενη ζήτηση”, δήλωσε ο Brad Arnold της JPL. , Διευθυντής του DSN.

Οι βελτιώσεις αποτελούν μέρος ενός έργου που καλύπτει όχι μόνο την αυξανόμενη ζήτηση, αλλά και τις ανάγκες της εξελισσόμενης αποστολής.

Οι αποστολές παράγουν όλο και περισσότερα δεδομένα από ό, τι στο παρελθόν. Ο ρυθμός δεδομένων από διαστημόπλοια στο βαθύ διάστημα έχει αυξηθεί πάνω από 10 φορές από τις πρώτες σεληνιακές πτήσεις τη δεκαετία του 1960. Καθώς η NASA προσπαθεί να στείλει ανθρώπους στον Άρη, αυτή η ανάγκη για μεγαλύτερους όγκους δεδομένων θα αυξηθεί ακόμη περισσότερο.

Οι οπτικές επικοινωνίες είναι ένα εργαλείο που μπορεί να βοηθήσει στην κάλυψη αυτής της ζήτησης για μεγαλύτερο όγκο δεδομένων χρησιμοποιώντας λέιζερ για να επιτρέψει την επικοινωνία υψηλού εύρους ζώνης. Τα επόμενα χρόνια, η NASA έχει προγραμματίσει αρκετές αποστολές για να επιδείξει επικοινωνίες λέιζερ που θα ενισχύσουν την ικανότητα του οργανισμού να εξερευνά πιο μακριά στο διάστημα.

σύγχρονες τάσεις

Το δίκτυο εστιάζει επίσης σε νέες προσεγγίσεις για το πώς λειτουργεί. Για παράδειγμα, για το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας του DSN, κάθε πισίνα λειτουργούσε τοπικά. Τώρα, με ένα πρωτόκολλο που ονομάζεται “Ακολουθήστε τον Sunλιο”, κάθε συλλέκτης τρέχει με τη σειρά του ολόκληρο το δίκτυο κατά τη διάρκεια της βάρδιας ημέρας και στη συνέχεια σηκώνει το χέρι ελέγχου στον επόμενο συλλέκτη στο τέλος της ημέρας σε αυτήν την περιοχή – ουσιαστικά, το παγκόσμιο ρελέ αγώνα που τρέχει κάθε 24 ώρες.

Η εξοικονόμηση κόστους που προέκυψε τροφοδοτήθηκε με βελτιώσεις κεραίας και η προσπάθεια προώθησε τη διεθνή συνεργασία μεταξύ των συλλεκτών. “Κάθε ιστότοπος λειτουργεί με τους άλλους ιστότοπους, όχι μόνο κατά τη διάρκεια της παράδοσης, αλλά και για τη συντήρηση και τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν οι κεραίες κάθε μέρα”, δήλωσε ο Levesque. “Έχουμε πραγματικά μετατραπεί σε ένα παγκόσμιο δίκτυο λειτουργίας.”

Το δίκτυο έχει επίσης εφαρμόσει νέες προσεγγίσεις για τη διαχείριση επικοινωνιών στο διάστημα. Για παράδειγμα, στο παρελθόν, εάν χρειάζονταν να διατηρηθούν πολλά διαστημόπλοια σε τροχιά γύρω από τον Άρη ταυτόχρονα, το δίκτυο θα έπρεπε να κατευθύνει μία κεραία σε κάθε διαστημόπλοιο του Άρη, χρησιμοποιώντας ενδεχομένως όλες τις κεραίες σε ένα συγκεκριμένο συγκρότημα. Χρησιμοποιώντας ένα νέο πρωτόκολλο, ένα DSN μπορεί να λάβει πολλαπλά σήματα από μία κεραία και να τα χωρίσει στον ψηφιακό δέκτη. “Το προσαρμόσαμε από εμπορικές εφαρμογές τηλεπικοινωνιών για να ωφελήσουμε την αποδοτικότητα του δικτύου μας”, δήλωσε ο Άρνολντ.

Ένα πρόσθετο νέο πρωτόκολλο επιτρέπει στους χειριστές να επιβλέπουν ταυτόχρονα πολλαπλές δραστηριότητες. Παραδοσιακά, κάθε δραστηριότητα διαστημικού σκάφους είχε έναν αποκλειστικό χειριστή. Τώρα, το DSN χρησιμοποιεί μια προσέγγιση που εκμεταλλεύεται τον αυτοματισμό για να επιτρέψει σε κάθε χειριστή να επιβλέπει συνδέσεις με πολλά διαστημόπλοια ταυτόχρονα. Για πρώτη φορά, ένα DSN μπορεί τώρα να αυτοματοποιήσει πλήρως και να εφαρμόσει την αλληλουχία των λωρίδων εντοπισμού και η προσπάθεια θα συνεχίσει να ενισχύεται με την πάροδο του χρόνου.

“Το μέλλον του DSN θα ακολουθήσει το πνεύμα και την ώθηση των επιστημονικών αποστολών που πετούν εκεί”, είπε ο Άρνολντ. “Είναι ευθύνη μας να τους ενδυναμώσουμε. Και το κάνουμε αυτό μέσω επικοινωνιών”.


Το Deep Space Network της NASA καλωσορίζει ένα νέο οικογενειακό πιάτο


Εισαγωγή του
Εργαστήριο Jet Propulsion

το απόσπασμα: Το Deep Space Network της NASA Looking to the Future (2021, 1 Σεπτεμβρίου) Ανακτήθηκε στις 2 Σεπτεμβρίου 2021 από https://phys.org/news/2021-09-nasa-deep-space-network-future.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από οποιαδήποτε δίκαιη αντιμετώπιση για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  Τα κουνέλια που δεν μπορούν να πηδούν βοηθούν τους επιστήμονες να βρουν το γονίδιο "άλματος" στα καγκουρό

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *