Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойКосмосОт Аполлона до Артемиды: празднование 60-летия сети дальнего космоса НАСА

От Аполлона до Артемиды: празднование 60-летия сети дальнего космоса НАСА

- Advertisement -

Концепция этого художника показывает, как будет выглядеть новая антенная антенна Deep Space Station-23, способная поддерживать как радиоволновую, так и лазерную связь, после ее завершения в комплексе Deep Space Network в Голдстоуне, штат Калифорния. Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

DSN агентства предоставляет критически важные коммуникационные и навигационные услуги десяткам космических миссий, и в настоящее время он модернизируется для поддержки еще десятков.

НАСА24 декабря Deep Space Network отметила свое 60-летие. Постоянно работая с 1963 года, DSN позволяет НАСА связываться с космическими кораблями на Луне или за ее пределами. Ослепительные галактические снимки захвачен посредством Космический телескоп Джеймса Уэббапередовые научные данные, отправленные с Марса марсоходом «Персеверанс», и исторические изображения, отправленные с обратной стороны Луны «Артемидой I» – все они достигли Земли через гигантские антенны радио-тарелки сети.

В 2024 году эти и другие исторические достижения за последние 60 лет будут отмечены Отделом космической связи и навигации НАСА (СКАН) программа, которая управляет и направляет наземные средства и услуги, предоставляемые DSN.

От сети зависят более 40 миссий, и ожидается, что в ближайшие годы она будет поддерживать вдвое больше миссий. Вот почему НАСА смотрит в будущее, расширяя и модернизируя эту критически важную глобальную инфраструктуру с помощью новых блюд, новых технологий и новых подходов.

Радиоантенны Канберрского комплекса дальней космической связи НАСА расположены недалеко от австралийской столицы. Это один из трех комплексов Deep Space Network по всему миру, которые поддерживают связь агентства с более чем 40 космическими миссиями. В декабре 2023 года DSN отмечает свое 60-летие. Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех.

«DSN — это сердце НАСА. На него возложена жизненно важная задача по обеспечению потока данных между Землей и космосом», — сказал Филип Болдуин, исполняющий обязанности директора подразделения сетевых служб SCaN в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. «Но чтобы поддержать наш растущий портфель роботизированных миссий, а теперь и миссию человека «Артемида» на Луну, нам необходимо продвигаться вперед к следующему этапу модернизации DSN».

Соответствие дополнительным требованиям

DSN, управляемый Лабораторией реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии для SCaN, позволяет миссиям отслеживать, отправлять команды и получать научные данные с далеких космических кораблей. Чтобы гарантировать, что эти космические корабли всегда смогут связаться с Землей, 14 антенн DSN разделены между тремя комплексами, равномерно расположенными по всему миру – в Голдстоуне, Калифорния; Канберра, Австралия; и Мадрид, Испания.

Deep Space Network — это нечто большее, чем просто служба обмена сообщениями в дальнем космосе. Узнайте больше о том, как DSN проводит радио- и гравитационные эксперименты по всей Солнечной системе. Кредит: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт

Чтобы обеспечить максимальное покрытие сети между таким количеством миссий, планировщики работают с членами команды DSN, чтобы обеспечить сетевую поддержку критически важных операций. Для большей эффективности НАСА также изменило способ работы сети: с помощью протокола под названием «Следуй за Солнцем» каждый комплекс по очереди управляет всей сетью в течение своей дневной смены, а затем передает управление следующему комплексу в конце смены. день в этом регионе – по сути, глобальная эстафета, которая происходит каждые 24 часа. Экономия средств, в свою очередь, помогает финансировать усовершенствования DSN.

В то же время НАСА занято усовершенствованиями для увеличения пропускной способности: от модернизации и добавления тарелок до разработки новых технологий, которые помогут поддерживать больше космических аппаратов и значительно увеличить объем данных, которые могут быть доставлены.

Одной из таких технологий является лазерная или оптическая связь, которая может позволить упаковывать больше данных в передачи. «Лазерная связь может изменить способ связи НАСА с далекими космическими миссиями», — сказала Эми Смит, заместитель руководителя проекта DSN в Лаборатории реактивного движения.

На этой фотографии, сделанной в 1969 году, через шесть лет после основания DSN, в комплексе Deep Space Network в Канберре стоит одна тарелка радиоантенны. Канберра теперь состоит из трех 34-метровых (112 футов) антенн и одной 70-метровой (230 футов) антенны. Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

После успешных испытаний этой технологии на околоземной орбите и на Луне НАСА в настоящее время использует демонстрацию технологии DSOC (Deep Space Optical Communications) для тестирования лазерной связи на все больших расстояниях. Находясь на борту миссии агентства Psyche, DSOC уже отправил видео с помощью лазера на Землю с расстояния 19 миллионов миль (31 миллион километров) и стремится доказать, что данные с высокой пропускной способностью могут быть отправлены с любого расстояния. Марс.

«НАСА доказывает, что лазерная связь жизнеспособна, поэтому сейчас мы ищем способы построить оптические терминалы внутри существующих радиоантенн», — сказал Смит. «Эти гибридные антенны по-прежнему смогут передавать и принимать радиочастоты, но также будут поддерживать оптические частоты».

Художественная визуализация сети глубокого космоса НАСА шириной 230 футов и антенны станции глубокого космоса 14, наложенной на футбольное поле для иллюстрации масштаба. Кредит: НАСА

Технологическое наследие

Новые технологии – это то, что НАСА и DSN использовали с самого начала. Корни сети уходят в 1958 год, когда армия США заключила с JPL контракт на развертывание портативных радиостанций слежения для приема телеметрии первого успешного спутника США. Эксплорер 1, который построила JPL. Через несколько дней после запуска «Эксплорера-1», но до создания НАСА позднее в том же году, Лаборатории реактивного движения было поручено выяснить, что потребуется для создания беспрецедентной телекоммуникационной сети для поддержки будущих миссий в дальний космос, начиная с первых миссий «Пионер».

После создания НАСА в 1958 году наземные станции Лаборатории реактивного движения были названы «Центром приборов дальнего космоса» и работали в основном независимо друг от друга до 1963 года. Именно тогда была официально основана DSN, и наземные станции были подключены к новому центру управления сетью Лаборатории реактивного движения, который приближался к завершение. Называется Центр управления космическими полетамиэто здание остается «Центром Вселенной», через который проходят данные из трех глобальных комплексов DSN.

«У нас есть шесть десятилетий внедрения технологических инноваций, поддержка сотен миссий, которые сделали бесчисленные открытия о нашей планете и вселенной, в которой она обитает», — сказал Брэдфорд Арнольд, заместитель директора Межпланетной сети Лаборатории реактивного движения. «Наша замечательная рабочая сила, которая сегодня продолжает стимулировать эти инновации, формирует прочный фундамент, на котором мы можем построить следующие 60 лет исследований космоса и научного прогресса».

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме