NASA’s Deep Space Network: 60 Years of Critical Space Communications and Navigation

La 24 decembrie, NASA sărbătorește 60 de ani de la înființarea rețelei sale Deep Space Network (DSN), care permite agenției să comunice cu navele spațiale situate la distanță de Lună și chiar mai departe. Datorită DSN, imagini spectaculoase ale galaxiilor captate de Telescopul Spațial James Webb, datele științifice primite de la roverul Perseverance de pe Marte și imaginile istorice de pe partea îndepărtată a Lunii, transmise de misiunea Artemis I, au ajuns pe Pământ prin intermediul antenelor radio gigantice ale rețelei.

În 2024, NASA va sărbători aceste contribuții istorice din ultimii 60 de ani prin programul său Space Communications and Navigation (SCaN), care administrează facilitățile și serviciile terestre pe care le oferă DSN. Peste 40 de misiuni depind în prezent de această rețea, iar numărul acestora se așteaptă să se dubleze în următorii ani. De aceea, NASA caută să își extindă și să își modernizeze infrastructura globală critică cu noi antene, tehnologii și abordări.

“DSN este inima NASA – are rolul vital de a menține fluxul de date dintre Pământ și spațiu”, a declarat Philip Baldwin, director interimar al diviziei de servicii de rețea pentru SCaN la sediul NASA din Washington. “Dar pentru a susține portofoliul nostru în creștere de misiuni robotice, iar acum și misiunile umane Artemis către Lună, trebuie să mergem înainte cu următoarea etapă a modernizării DSN.”

DSN este gestionat de Laboratorul de Propulsie al NASA din California de Sud pentru SCaN și permite misiunilor să urmărească, să trimită comenzi și să primească date științifice de la nave spațiale aflate la distanță. Pentru a se asigura că navele pot comunica întotdeauna cu Pământul, cele 14 antene ale DSN sunt împărțite între trei complexe amplasate în mod egal în jurul lumii – la Goldstone, California; Canberra, Australia; și Madrid, Spania.

Pentru a maximiza acoperirea între atât de multe misiuni, programatorii lucrează în colaborare cu membrii echipei DSN pentru a asigura suportul rețelei pentru operațiunile critice. Pentru o mai mare eficiență, NASA a schimbat și modul în care rețeaua este operată: printr-un protocol numit “Follow the Sun”, fiecare complex preia controlul întregii rețele pe parcursul schimbului lor de zi și apoi îl transferă către următorul complex la sfârșitul zilei în acea regiune – practic, o cursă globală de ștafetă care are loc în fiecare zi. Economia de costuri contribuie la finanțarea îmbunătățirilor DSN.

În același timp, NASA a făcut îmbunătățiri pentru a crește capacitatea rețelei, prin modernizarea și adăugarea de antene și dezvoltarea de noi tehnologii care să sprijine mai multe nave spațiale și să crească în mod semnificativ cantitatea de date care pot fi transmise.

Una dintre aceste tehnologii este comunicarea cu laser sau optică, care ar putea permite încărcarea mai multor date în transmisii. “Comunicarea cu laser ar putea transforma modul în care NASA comunică cu misiunile spațiale îndepărtate”, a declarat Amy Smith, manager adjunct al proiectului DSN la JPL.

După ce a testat cu succes tehnica în orbita terestră și până la Lună, NASA folosește în prezent demonstrația tehnologică DSOC (Deep Space Optical Communications) pentru a testa comunicarea cu laser de la distanțe tot mai mari. La bordul misiunii Psyche a agenției, DSOC a transmis deja video prin laser de la o distanță de 19 milioane de mile (31 de milioane de kilometri) și își propune să demonstreze că datele de mare lățime de bandă pot fi trimise de la distanțe chiar și mai mari, precum Marte.

“Nasa demonstrează că comunicarea cu laser este viabilă, așa că acum ne uităm la modalități de a construi terminale optice în interiorul antenelor radio existente”, a spus Smith. “Aceste antene hibride vor putea să transmită și să primească în continuare frecvențe radio, dar vor sprijini și frecvențele optice.”

Rețeaua DSN și NASA au adoptat întotdeauna noile tehnologii încă de la înființarea lor. Rădăcinile rețelei se întind până în 1958, când JPL a primit un contract de la Armata SUA pentru a instala stații de urmărire radio portabile pentru a primi telemetria primului satelit american de succes, Explorer 1, pe care JPL l-a construit. La câteva zile după lansarea Explorer 1, dar înainte de înființarea NASA mai târziu în acel an, JPL a primit sarcina de a stabili ce era necesar pentru a crea o rețea de telecomunicații fără precedent pentru a sprijini viitoarele misiuni spațiale îndepărtate, începând cu primele misiuni Pioneer.

După înființarea NASA în 1958, stațiile terestre ale JPL au fost numite facilități de informații spațiale și au funcționat în mare parte independent una de cealaltă până în 1963. Acesta a fost momentul în care DSN a fost înființat oficial și stațiile terestre au fost conectate la noul centrul de control al rețelei JPL, care era în curs de finalizare. Acest clădire denumită Centrul de Operații de Zbor Spațial rămâne “Centrul Universului” prin care curg datele celor trei complexe globale ale DSN.

“Au trecut șase decenii în care am condus inovația tehnologică, sprijinind sute de misiuni care au făcut descoperiri nenumărate despre planeta noastră și universul în care trăiește”, a declarat Bradford Arnold, director adjunct al Rețelei Interplanetare la JPL. “Personalul nostru uimitor, care continuă să conducă acea inovație și astăzi, formează o bază solidă pe care putem construi următorii 60 de ani ai explorării spațiale și progresului științific.”

Pentru mai multe informații despre DSN, accesați: https://www.nasa.gov/communicating-with-missions/dsn/

Acest titlu a fost scris de inteligență artificială Chat GPT, unele date pot fi incorecte. Pentru stirea originala, verificati sursa: Link catre sursa

Sursa si foto: NASA