شبکه فضایی عمیق (Deep Space Network) یکی از امکانات آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا است که بسیاری از مأموریت های فضایی آژانس در آنجا طراحی ، ساخته و بهره برداری می شود.

تماس های تلفنی از راه و در اعماق فضا برای شبکه فضایی عمیق چیزی نیست. سه ایستگاه پراکنده در سراسر جهان امکان برقراری ارتباط با فضاپیماها را هنگام سفر در منظومه شمسی و حتی هنگام ترک آن فراهم می کند.

شبکه فضایی عمیق (DSN) بخشی از آن شبکه بزرگ است که با ارسال تصاویر از اولین راهپیمایی ماه ، نقشی اساسی در نجات فضانوردان آپولو 13 ایفا می کند و اولین تصاویر از دنیای دیگر را باز می گرداند.

چگونه ایستگاه فضایی بین المللی ISS امنیت سایبری را امکان پذیر می کند؟

 

در سال 1963 ، اولین سال فعالیت شبکه ، DSN با سه فضاپیما ارتباط برقرار کرد. از سال 2013 ، DSN با 33 فضاپیما در سراسر منظومه شمسی از جمله ماهواره های ویجر که با سرعت بالا در حال دور شدن و ترک منظومه شمسی هستند در حال برقراری ارتباط است.

امروزه ، DSN دارای سه تاسیسات تقریباً 120 درجه در سراسر کره زمین است. در هر زمان مشخص ، یک سفینه فضایی که سعی در ارسال پیام به خانه دارد باید در فاصله دید یکی از سه ایستگاه باشد. هر ایستگاه حاوی چندین آنتن سهموی است ، از جمله یک آنتن که عرض آن 230 فوت (70 متر) است.

DSN قادر به دریافت سیگنال های بسیار کم و خارج از تصور فضاپیماهای دور است.

“خیلی کم” ممکن است دست کم گرفته شود ، “طبق اطلاعات شبکه فضایی عمیق ناسا. “کل توان سیگنال دریافتی از آنتن شبکه از روی یک فضاپیما در میان سیارات خارجی می تواند 20 میلیارد برابر ضعیف تر از سطح قدرت در یک باتری ساعت مچی دیجیتال مدرن باشد.”

سه ایستگاه برای منظومه شمسی

در ژانویه 1958 ، آزمایشگاه پیشرانه جت (JPL) ، در زیر چتر ارتش ایالات متحده ، ایستگاه های قابل حمل ردیابی رادیویی را در نیجریه ، سنگاپور و کالیفرنیا مستقر کرد تا سیگنال ها را از اولین ماهواره موفق ایالات متحده ، اکسپلورر 1 دریافت کند. تنها چند ماه بعد ، JPL از حوزه ارتش به حوزه ناسا منتقل شد و در آنجا شروع به طراحی و اجرای برنامه های اکتشاف رباتیک کرد.

طولی نکشید که ناسا فهمید که یک مرکز ارتباطی منفرد ، به طور جداگانه مدیریت شده و اداره شده که می تواند همه ماموریت های فضای عمیق را در خود جای دهد مقرون به صرفه تر از این است که هر پروژه شبکه ارتباطات تخصصی خود را تهیه و اداره کند. اینجا بود که DSN متولد شد.

با قرار گرفتن JPL درست در خارج از لس آنجلس ، جای تعجب نیست که اولین مکانی که برای یک ایستگاه فضایی عمیق انتخاب شده دقیقاً پایین جاده است. گلدستون در صحرای موهاوی ، شمال بارستو است، جایی که یک جاده به سمت Ft حرکت می کند. این مکان به دلیل دور بودن از خطوط برق ، فرستنده های رادیویی و تلویزیونی تجاری ، که می تواند مانع سیگنال های فضاپیمای دور شود انتخاب شده است.

مجتمع ارتباطات فضایی عمیق کانبرا (CDSCC) در سال 1965 افتتاح شد. در اواسط دهه 1960 ، ناسا سه ایستگاه ردیابی را در سرزمین پایتخت استرالیا ساخت. CDSCC که در ابتدا به عنوان ایستگاه ردیابی Tidbinbilla شناخته می شد ، تنها ایستگاه ردیابی ناسا است که هنوز در استرالیا کار می کند. در طول برنامه Apollo ، یکی از آنتن های آن برای ردیابی ماژول قمری Apollo استفاده شد. آنتن ها در ایستگاه های دیگر نیز به پشتیبانی از مأموریت آپولو و ارتباط با ماژول فرماندهی آپولو کمک کردند.

مجتمع ارتباطات فضایی عمیق مادرید (MDSCC) ، ایستگاه زمینی در اسپانیا ، نیز در سال 1965 افتتاح شد.

DSN به ماموریت کنترل کمک کرد تا با فضانوردان آپولو در ارتباط باشد. که اولین تصاویر تلویزیونی از قدم گذاشتن فضانورد نیل آرمسترانگ بر روی ماه را در سال 1969 پخش کرد. بزرگترین آنتن DSN به همراه تلسکوپ رادیویی رصدخانه پارکز استرالیا در آوردن فضانوردان به خانه نقش بسیار مهمی را ایفا نمود.

در سال 1965 ، DSN تصاویری از فضاپیمای مارینر 4 ناسا ، اولین عکس های نزدیک از مریخ دریافت کرد. در سال 1974 ، DSN 10 تصویر از عطارد را به مارینر بازگرداند. هنگامی که فضاپیمای دوقلوی ویجر ناسا توسط مشتری ، زحل و نپتون را رد کرد ، DSN اولین عکس های نزدیک این سیارات و حلقه ها و قمرهای آنها را به خانه ارسال کرد.

DSN همچنین داده های منتقل شده از سلفی مشهور زمین معروف به “نقطه آبی کم رنگ” را به همراه داشت. و در حال حاضر همچنان بر ورود سفینه های فضایی ویجر به فضای بین ستاره ای نظارت دارد.

سلفی مشهور زمین معروف به "نقطه آبی کم رنگ"

در حالی که ناسا DSN را مدیریت می کند ، این شبکه همچنین از فضاپیماهای آژانس فضایی اروپا ، آژانس فضایی ژاپن و آژانس فضایی هند پشتیبانی می کند.

علاوه بر ارتباطات ، DSN در زمینه علم و نجوم نیز خدماتی را انجام می دهد. با نظارت بر سیگنال های ماهواره های خود ، می تواند فاصله دقیق زمین تا فرستنده را فراهم کند. درست قبل از آنکه فضاپیمای کاسینی در سال 2017 به مرگ خود در زحل برسد ، اندازه گیری های سیگنال های نهایی DSN به محققان اجازه داد تا جرم حلقه B را محاسبه کنند ، این یک رمز و راز چند ده ساله است. آنتن های ایستگاه می توانند علم رادار را انجام دهند ، امواج را از سیارک ها عبور دهند و نجوم رادیویی را با نگاه کردن به منابع رادیویی مانند تپ اخترها و کوازارها.
نیل آرمسترانگ ، فضانورد در 18 مارس 1972 به پرسنل ردیابی شبکه گفت: “مردم در همه جا این واقعیت را می دانند که آمریکا مایل بود برنامه خود را با استفاده از ارتباطات مدرن بسیار موثر با آنها در میان بگذارد” باعث شد که همه الکترونها در زمان مناسب به مکان درست بروند – و نه فقط در زمان آپولو 11 – من می خواهم از شما تشکر کنم. “

سو فینلی ، مهندس زیر سیستم ، از دهه 1980 در DSN کار می کرد. مهندسین زیر سیستم به مدیریت نحوه تعامل آنتن ها کمک می کنند و تعیین می کنند که چه زمان به آنها نیاز دارد. اینها افرادی هستند که اطمینان حاصل می کنند آنتن ها در یک مجموعه با هم در یک آرایه کار می کنند.

گاهی اوقات ، دو ایستگاه با هم کار می کنند تا اطلاعات را به خانه برسانند ، مانند ماموریت گالیله ناسا به مشتری. آنتن شکسته در فضاپیما به این معنی بود که مهندسان مجبور بودند برای آوردن داده های علمی طرحی متفاوت ارائه دهند.

وی گفت: “وقتی من روی گالیله کار کردم ، ما بین استرالیا و گلدستون و اسپانیا و گلدستون آرایشی بین المللی انجام دادیم.”

این چالش بر نقش حیاتی DSN در آوردن علم از فضاپیما تأکید کرد. وی گفت: “اگر DSN نبود ، هیچ علمی وجود نداشت ، زیرا هیچ کس نمی توانست به [فضاپیما] گوش دهد.”

بالگرد Ingenuity ناسا با موفقیت در سطح مریخ فرود آمد

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code