NASA’nın Derin Uzay Ağının 60. Yılı Kutlanıyor

Teşkilatın DSN’si düzinelerce uzay görevine kritik iletişim ve navigasyon hizmetleri sağlıyor ve düzinelercesini daha destekleyecek şekilde modernize ediliyor.

NASADerin Uzay Ağı, 24 Aralık’ta 60’ıncı yılını kutladı. 1963’ten bu yana sürekli olarak yürütülen operasyonlarda, DSN, NASA’nın Ay’daki veya ötesindeki uzay araçlarıyla iletişim kurmasını mümkün kılan şeydir. Göz kamaştırıcı galaktik görüntüler yakalandı tarafından James Webb Uzay TeleskobuPerseverance gezgini tarafından Mars’tan gönderilen son teknoloji bilimsel veriler ve Artemis I tarafından Ay’ın uzak tarafından gönderilen tarihi görüntüler; bunların hepsi, ağın dev radyo çanak antenleri aracılığıyla Dünya’ya ulaştı.

2024 yılında, son 60 yılın bu ve diğer tarihi katkıları NASA’nın Uzay İletişimi ve Navigasyon Dairesi tarafından kutlanacak (TARAMA) DSN’nin sağladığı yer tabanlı tesisleri ve hizmetleri yöneten ve yönlendiren program.

40’tan fazla görev, önümüzdeki yıllarda bu sayının iki katını desteklemesi beklenen ağa bağlı. İşte bu nedenle NASA, bu kritik küresel altyapıyı yeni yemekler, yeni teknolojiler ve yeni yaklaşımlarla genişletip modernleştirerek geleceğe bakıyor.

NASA’nın Canberra Derin Uzay İletişim Kompleksi’nin radyo antenleri Avustralya başkentinin yakınında bulunuyor. Ajansın 40’tan fazla uzay göreviyle iletişim halinde kalmasını sağlayan dünya çapındaki üç Derin Uzay Ağı kompleksinden biri. DSN, Aralık 2023’te 60. yıl dönümünü kutluyor. Kredi: NASA/JPL-Caltech

Washington’daki NASA Genel Merkezinde SCaN ağ hizmetleri bölümünün direktör vekili Philip Baldwin, “DSN, NASA’nın kalbidir; Dünya ile uzay arasındaki veri akışını sürdürmek gibi hayati bir göreve sahiptir” dedi. “Fakat büyüyen robotik görev portföyümüzü ve şimdi de Ay’a yapılan insanlı Artemis görevlerini desteklemek için DSN modernizasyonunun bir sonraki aşamasını ilerletmemiz gerekiyor.”

Ek Taleplerin Karşılanması

NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından SCaN için yönetilen DSN, misyonların uzaktaki uzay araçlarını izlemesine, komut göndermesine ve bilimsel verileri almasına olanak tanıyor. Bu uzay araçlarının her zaman Dünya’ya bağlanabilmesini sağlamak için, DSN’nin 14 anteni dünya çapında eşit aralıklarla yerleştirilmiş üç kompleks arasında bölünmüştür: Goldstone, Kaliforniya’da; Canberra, Avustralya; ve Madrid, İspanya.

Derin Uzay Ağı, derin uzay mesajlaşma servisinden çok daha fazlasıdır. DSN’nin güneş sistemi boyunca radyo ve yerçekimi bilimi deneylerini nasıl gerçekleştirdiği hakkında daha fazla bilgi edinin. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech

Ağın bu kadar çok görev arasındaki kapsama alanını en üst düzeye çıkarabildiğinden emin olmak için zamanlayıcılar, kritik operasyonlar için ağ desteğini güvence altına almak amacıyla DSN ekip üyeleriyle birlikte çalışır. Daha fazla verimlilik için NASA, ağın çalışma biçimini de değiştirdi: “Güneşi Takip Et” adı verilen bir protokolle, her kompleks, gündüz vardiyası boyunca tüm ağı sırayla çalıştırır ve ardından, mesai bitiminde kontrolü bir sonraki komplekse devreder. o bölgede her gün – esasen her 24 saatte bir gerçekleşen küresel bir bayrak yarışı. Maliyet tasarrufları da DSN geliştirmelerinin finansmanına yardımcı oluyor.

Aynı zamanda NASA, tabakların yükseltilmesi ve eklenmesinden, daha fazla uzay aracının desteklenmesine yardımcı olacak ve teslim edilebilecek veri miktarını önemli ölçüde artırmaya yardımcı olacak yeni teknolojiler geliştirmeye kadar kapasiteyi artırmak için iyileştirmeler yapmakla meşgul.

Bu tür teknolojilerden biri, iletimlere daha fazla verinin paketlenmesini sağlayabilecek lazer veya optik iletişimdir. JPL’de DSN proje müdür yardımcısı Amy Smith, “Lazer iletişimi, NASA’nın uzak uzay görevleriyle iletişim kurma biçimini değiştirebilir” dedi.

DSN’nin kuruluşundan altı yıl sonra, 1969’dan kalma bu fotoğrafta Deep Space Network’ün Canberra kompleksinde tek bir radyo anteni anteni tek başına duruyor. Canberra artık üç adet 34 metrelik (112 fit) anten ve bir adet 70 metrelik (230 fit) antenden oluşuyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech

Tekniği Dünya yörüngesinde ve Ay’da başarılı bir şekilde test ettikten sonra NASA, giderek daha büyük mesafelerden lazer iletişimini test etmek için şu anda DSOC (Derin Uzay Optik İletişimi) teknolojisi gösterimini kullanıyor. Ajansın Psyche misyonuna katılan DSOC, halihazırda 19 milyon mil (31 milyon kilometre) uzaklıktan Dünya’ya lazer yoluyla video gönderdi ve yüksek bant genişliğine sahip verilerin mümkün olan en uzak mesafeden gönderilebileceğini kanıtlamayı amaçlıyor. Mars.

Smith, “NASA, lazer iletişiminin uygulanabilir olduğunu kanıtlıyor, bu yüzden şimdi mevcut radyo antenlerinin içine optik terminaller kurmanın yollarını arıyoruz” dedi. “Bu hibrit antenler hala radyo frekanslarını gönderip alabilecek, ancak aynı zamanda optik frekansları da destekleyecek.”

NASA’nın Derin Uzay Ağı’nın 230 metre genişliğindeki Deep Space Station 14 anteninin bir sanatçı tarafından çizilmiş çizimi, ölçeği göstermek için bir futbol sahası üzerine yerleştirilmiştir. Kredi bilgileri: NASA

Teknolojik Miras

Yeni teknoloji, NASA ve DSN’nin başlangıcından itibaren benimsediği bir şeydir. Ağın kökleri, JPL’nin ABD Ordusu ile ilk başarılı ABD uydusunun telemetrisini almak üzere taşınabilir radyo izleme istasyonları kurmak üzere sözleşme yaptığı 1958 yılına kadar uzanıyor. Kaşif 1JPL’nin inşa ettiği. Explorer 1’in piyasaya sürülmesinden birkaç gün sonra, ancak o yıl NASA’nın kurulmasından önce, JPL, ilk Pioneer görevlerinden başlayarak gelecekteki derin uzay görevlerini desteklemek için benzeri görülmemiş bir telekomünikasyon ağı oluşturmak için neye ihtiyaç duyulacağını bulmakla görevlendirildi.

1958’de NASA kurulduktan sonra, JPL’nin yer istasyonları Derin Uzay Enstrümantasyon Tesisleri olarak adlandırıldı ve 1963’e kadar birbirlerinden büyük ölçüde bağımsız olarak çalıştılar. İşte o zaman DSN resmi olarak kuruldu ve yer istasyonları JPL’nin yaklaşan yeni ağ kontrol merkezine bağlandı. tamamlama. Aradı Uzay Uçuş Operasyon TesisiBu bina, DSN’nin üç küresel kompleksinden gelen verilerin aktığı “Evrenin Merkezi” olmaya devam ediyor.

JPL Gezegenlerarası Ağ direktör yardımcısı Bradford Arnold, “Gezegenimiz ve içinde yaşadığı evren hakkında sayısız keşifler yapan yüzlerce görevi destekleyerek, teknolojik yenilikleri ilerletmek için altmış yılımız var” dedi. “Bugün bu yeniliği sürdürmeye devam eden muhteşem iş gücümüz, uzay araştırmaları ve bilimsel ilerlemenin önümüzdeki 60 yılını üzerine inşa edebileceğimiz sağlam bir temel oluşturuyor.”