Internet a világűrben, avagy így működik a Deep Space Network

1485

Már több mint 50 éve annak, hogy a NASA elvarázsolta az embereket az Apollo-11 holdra szállással. Az akkor még friss Deep Space Network (DSN) központi szerepet kapott a küldetés követésében és a vele való kommunikálásban; ez pedig az Artemis misszió során sincsen másképp. A két küldetés közt eltelt fél évszázadban a hálózatot úgy bővítették, hogy a Naprendszer felfedezésére induló, több tucat, komplex koordinációt igénylő küldetés támogatására alkalmas legyen.

A DSN fogja biztosítani a folyamatos adatáramlást az Artemis I űrhajósok nélkül repülő Orion űrhajója és a Föld között, miután az elhagyta az alacsony Föld-körüli pályát; ezt a NASA SCaN (Space Communications and Navigation Program) felügyeli. A Holdra tartó útján, a hazatérés során és minden köztes manőver közben ez a hálózat gondoskodik róla, hogy minden parancsot eljuttassanak az űrhajónak. A DSN tandemben dolgozik a NASA Near Space Network hálózatával is, közösen alkotják azt a hálózatot, ami majd az emberes Artemis küldetéseket is támogatni fogja.

A DSN hálózat elsőbbséget ad az Artemis I (bal oldal) kommunikációjának, éppen úgy, ahogyan az aszteroidába csapódó DART küldetésnek (jobb oldal) néhány héttel ezelőtt. Középen látható a DSN egyik hatalmas antennája, amin keresztül zajlik több tucat mélyűrben zajló misszió követése. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL)

A DSN hálózat egy sor fejlesztésen is megy keresztül, hogy biztosan lépést tudjon tartani az egyre növekvő igényekkel. Ehhez a hálózat egy robusztus ütemezési rendszerre támaszkodik, amivel maximalizálható az egyes küldetések lefedettsége. Az egyes missziók ütemezésért felelős munkatársai folyamatosan egyeztetnek egymással, hogy a kritikus műveletek során biztosan elérhető legyen a hálózat.

Michael Levesque, a DSN projektmenedzserének elmondása szerint különböző típusú adatok különböző lefedettséget igényelnek, attól függően, hogy éppen milyen fázisban van az adott küldetés. Bizonyos események, mint például az indítások, leszállások vagy bolygók közti manőverek folyamatos kapcsolatot igényelnek a DSN hálózattal, így általában 12 – 15 héttel előre kezdik meg az ütemezés tervezését.

Bizonyos küldetésekhez, mint például a Dimorphos aszteroidába csapódó NASA DART (Double Asteroid Redirection Test), jóval nagyobb adatmennyiség továbbítására van szükség. A DART küldetést éjjel-nappal követte a DSN, folyamatos volt az űreszköz és a földi irányítóközpont között az űreszköz állapotát és a becsapódás hatásait leíró adatok cseréje. Az ilyen események lekötik a DSN erőforrásait, de mivel az ütemezést már hónapokkal előre megkezdik, így elkerülhetőek az ütközések más küldetések kezelésével.

Élőben követhető, hogy éppen melyik DSN antenna melyik küldetéssel kommunikál a képre, vagy erre a linkre kattintva. Az egyes antennákra kattintva további részleteket is láthatunk az űreszköz és az irányítóközpont közti kapcsolatról. (Forrás: NASA DSN)

Előfordul viszont, hogy azonnal reakciót igénylő helyzetek állnak elő, amik felborítják az előre leegyeztetett menetrendet. Ilyenkor az egyes küldetésekért felelős szakemberek valós időben egyeztetnek a megoldásokról; például, ha kulcsfontosságú események fedik át egymást, akkor áttérnek az űreszközök fedélzeti adattárolására, így a fontos tudományos adatokat később is át tudják küldeni a Földre, mikor van rá szabad DSN kapacitás.

Mindehhez pedig elengedhetetlen a DSN hálózat speciális kialakítása. Több, a Földön egyenletesen elosztott hatalmas antennatányér alkotja: az egyik központ a kaliforniai Barstow közelében létesített Goldstone komplexum, található egy a spanyolországi Madrid közelében, egy pedig Ausztráliában Canberra környékén. Az egymástól körülbelül 120° hosszúsági körönként kialakított központoknak köszönhetően folyamatos a kommunikáció az űreszközökkel a Föld forgása közben is.

Forrás: NASA JPL

Hozzászólás

hozzászólás