NASA’nın Derin Uzay Ağı, ajansın görevlerini nasıl destekliyor?

50 yılı aşkın bir süre önce NASA, Apollo 11’in aya inişiyle dünyanın hayal gücünü ele geçirdi ve nesillere ilham verdi. NASA’nın o zamanlar genç olan Derin Uzay Ağı (DSN), NASA’nın aya bir sonraki itişi olan Artemis için de gerekli olacağından, bu görevi takip etmek ve onunla iletişim kurmak için çok önemliydi. Bu iki ay çalışması arasındaki yarım yüzyılda, ağ, güneş sistemini keşfeden düzinelerce robotik uzay aracını desteklemek için genişledi ve uzay ajansı boyunca karmaşık koordinasyon gerektiriyor.

NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Tahrik Laboratuvarı tarafından NASA’nın Uzay İletişimi ve Navigasyon (SCaN) Programının gözetiminde yönetilen DSN, fırlatıldıktan sonra Artemis I’in mürettebatsız Orion kapsülü ile düşük Dünya yörüngesinin ötesinde sürekli bir veri akışını destekleyecektir. Bu, görevin giden yolculuğunu ve dönüşünü, artı görevin aradaki tüm yörünge manevralarını içerir, uzay aracına komutların gönderilebilmesini ve verilerin Dünya’ya döndürülebilmesini sağlar.

DSN, SCaN Programının gözetiminde NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilen NASA’nın Yakın Uzay Ağı ile birlikte çalışacak. Ağlar birlikte, gelecekteki mürettebatlı Artemis’in ay yüzeyine fırlatılması için bir temel oluşturmaya yardımcı olur.

DSN’nin talebe ayak uydurabilmesi için, kapasiteyi artırmaya yönelik bir dizi iyileştirmeden geçmektedir. Bu talebi yönetmek için de çok önemli olan ağ, gezegenler arası santralin bu kadar çok görev arasındaki kapsamı en üst düzeye çıkarabilmesini sağlamak için sağlam bir programlama sistemine güveniyor. Her göreve sahip planlayıcılar, kritik operasyonlar için ağ desteğine sahip olacaklarından emin olmak için DSN ekip üyeleriyle birlikte çalışarak birbirleriyle müzakere eder.

DSN proje yöneticisi JPL’den Michael Levesque, “Görevin hangi aşamada olduğuna bağlı olarak, farklı taahhütler gerektiren farklı veri türleri vardır” dedi. “Fırlatmalar, inişler ve gezegen manevraları gibi belirli görev olayları, DSN ile sürekli iletişim gerektirir, bu nedenle ağın programını planlamak genellikle 12 ila 15 hafta önceden başlar.”

Eylül ayında küçük asteroit Dimorphos’u etkileyen NASA’nın Çift Asteroit Yeniden Yönlendirme Testi (DART) görevi gibi bazı görevler çok daha fazla veri iletmeyi gerektiriyor. DART görevi, uzay aracına komutların iletilmesi ve uzay aracının sağlığı ve çarpmanın etkileri hakkında Dünya’ya geri gönderilmesiyle, asteroit çarpmasını çevreleyen 24 saat DSN kapsamı aldı. Levesque, “Bu, DSN kaynaklarını bağlayabilir,” dedi, “ancak programlayıcılar olayları aylar öncesinden planladıklarından, diğer görevler üzerindeki etki iyi yönetilebilir.”

Önceden belirlenmiş programları aksatan acil durumlar ortaya çıktığında, ayarlamalar yapmak için görevler arasında gerçek zamanlı tartışmalar gerçekleşir. Ağ üzerindeki talepler artar ve azalır ve programlamayı daha az karmaşık hale getirmeye yardımcı olabilecek başka faktörler de vardır. Önemli görev olaylarının çakışması durumunda, uzay aracı, yerleşik veri depolama ve işlemeyi kullanabilir ve bu da değerli bilim verilerinin daha sonra, iletişim taleplerinin daha düşük olduğu bir zamanda iletilmesine izin verir.

Ağın konfigürasyonu da devreye giriyor: DSN, California, Barstow yakınlarındaki Goldstone kompleksinde dünya çapında eşit aralıklarla yerleştirilmiş üç kompleks halinde dizilmiş çok sayıda dev anten çanağından oluşuyor; Madrid, İspanya’da; ve Canberra, Avustralya’da. Bu, Dünya dönerken sürekli kapsama alanı sağlamak için uzay aracıyla iletişim kurmayı değiştirebilmelerini sağlar.

DSN’nin öncüsü, 1958’de JPL ile ABD Ordusu’nun Kaliforniya, Nijerya ve Singapur’da ilk başarılı ABD uydusu Explorer 1’in telemetrisini almak üzere taşınabilir radyo izleme istasyonları kurmak üzere sözleşme imzalamasıyla kuruldu. JPL’nin NASA’ya transfer edilmesinden kısa bir süre sonra o yıl daha sonra, yeni kurulan ABD sivil uzay programı, tüm derin uzay misyonlarıyla iletişim kurmak için DSN’yi kurdu. 1963’ten beri sürekli operasyonda ve NASA ve uluslararası misyonlar için derin uzay iletişiminin bel kemiği olmaya devam ediyor.