Deep Space Network - A NASA mélyűri kommunikációs hálózata

Bonczók Zoltán | 2021. május 30., vasárnap 17:30 - FRISSÍTVE: 2021. június 1., kedd 17:27

Rengeteget írunk itt az oldalon a különböző űrszondákról, marsjárókról, és mi is többször említettük, hogy a NASA űreszközei az ún. Deep Space Network-ön (DSN) keresztül kommunikálnak a Földdel. De mi is az a DSN?

A Deep Space Network, vagyis "Mélyűri Hálózat" a NASA hatalmas rádióantennáinak a hálózata, ami bolygóközi űrszondákkal, valamint pár Föld körül keringő űreszközzel biztosítja a kommunikációt. A DSN-nek emellett önálló tudományos feladatai is vannak: radar-, és rádiócsillagászati megfigyeléseket végez.

A DSN vezérlőterme a JPL-nél

A hálózatot a NASA kaliforniai JPL (Jet Propulsion Laboratory) űrközpontja üzemelteti a DSN 1958 januári létrehozása óta. A hálózatot az Explorer-1 műholddal való kommunikáció biztosítása miatt hozták létre, és szállítható antennákból állt 3 helyszínen: Kaliforniában, Szingapúrban és Nigériában. A hálózatot az amerikai hadsereg (U.S. Army) működtette, azonban 1958 októberében megalakult a NASA, és 1958 decemberében került át át a JPL és vele együtt a DSN üzemeltetése az amerikai űrhivatalhoz.

A komplexumok elhelyezkedése és lefedettsége

A komplexumok

A mélyűri hálózat jelenleg 3 létesítményből áll a Föld különböző pontjain, egymástól kb. 120 hosszúsági fokra, így biztosítva az állandó kommunikációt a NASA űrszondáival szerte a Naprendszerben.

A 3 helyszín: Goldstone (Kalifornia), Madrid (Spanyolország) és Canberra (Ausztrália). Ezek a vevőállomások teszik lehetővé a folyamatos kapcsolatot az űreszközökkel: ahogy a bolygónk forog, és az egyik helyszín a horizont alá süllyed egy másik veheti fel a bejövő jeleket és folytathatja a kommunikációt.

Az ausztrál komplexum 40 kilométerre délnyugatra található Canberrától, a Tidbinbilla Természetvédelmi Terület közelében. A spanyol helyszín Madridtól 60 kilométerre nyugatra, Robledo de Chavelában helyezkedik el. A Goldstone komplexum az Egyesült Államok hadseregének Fort Irwin katonai rezervátumán található, mintegy 72 kilométerre északkeletre Barstow városától. Minden komplexumot hegyekkel övezett terület vesz körbe, hogy így csökkentsék a rádiófrekvenciás interferenciát.

A DSN élő rádióforgalmát amúgy ezen az oldalon lehet élőben követni, jelen sorok írása közben például a Voyager-1 és OSIRIS-REx űrszondák jeleit vette a hálózat.

A canberrai DSN

A mélyűri hálózat funkciói

Telemetria: Döntő fontosságú telemetriai adatok (tudományos és mérnöki információk) rádiójelekként való fogadása a különböző űreszközöktől és ezek feldolgozása, dekódolása, illetve továbbítása a missziót irányító NASA-központok felé.

Űreszköz irányítás: A küldetéseket irányító csapatok a DSN-en keresztül juttatják el a műveleti parancsokat (kódolt formában) az űrszondákhoz.

Helymeghatározás: A kétirányú kommunikáción köszönhetően a DSN alkalmas arra is, hogy nagy pontossággal meghatározzák egy űrszonda helyzetét és sebességét.

Rádiójeles tudomány: Rádiójelek küldése és vételi különbségéből számos hasznos információ megtudható a Naprendszer távoli helyeiről: így vizsgálták például a Szaturnusz gyűrűit és különböző holdak és bolygók belső szerkezeti felépítését.

Rádiócsillagászat: például elhaladó aszteroidák radarfeltérképezése.

A DSN mind a három helyszíne több, hatalmas antennával rendelkezik, amik nagyon pontosan képesek az űreszköz irányába nézni, hogy a leggyengébb rádiójeleket is fogni tudják. Az antennák mindegyikét fejlett jelerősítőkkel látták el, hogy kiszűrjék a Föld és világegyetem háttérzaját. Mindegyik helyszín rendelkezik saját jelfeldolgozó és irányítóközponttal.

DSN Goldstone Kaliforniában

Antennák

70 méteres antenna

Mindhárom helyszín rendelkezik egy 70 méter átmérőjű antennával, amik a legnagyobbak és legérzékenyebbek, így a legtávolabbi jelek fogadására és küldésére képesek. Az antenna 2970 tonnát nyom, és tányérjának területe 3850 négyzetméter. Az antennát akár 1 cm pontossággal tudják elforgatni. 1966-ban álltak szolgálatba, azonban ekkor még "csak" 64 méter átmérőjűek voltak, 1988-ban kerültek átalakításra, hogy nyomon tudják követni a Voyager-2 űrszonda elhaladását a Neptunusz mellett.

34 méteres antenna

A 34 méter átmérőjű antennából kétfajta van: egy nagy nyereségű és egy ún. "beam waveguide". A "hullámvezető" típusú antennák különlegessége, hogy 5 db precíziós, rádiófrekvenciás tükör segítségével a befogott rádiójeleket egy az antenna alatt lévő speciális jelerősítő és jelfeldolgozó berendezésbe tükrözik, ami megkönnyíti a jelek feldolgozását.

34 méteres antennából legalább kettővel rendelkezik minden állomás.

26 méteres antenna

Főleg Föld körül keringő (160 és 1000 km között magasságban) űreszközök noymonkövetésére használták, de 2009 augusztusa óta már nincsenek használatban. Minden állomás rendelkezett egy ilyen antennával, 1967 és 1972 között az Apollo-program űrhajóival való kommunikációt is segítették.

A madridi DSN-állomás


Elkötelezettek vagyunk, hogy tevékenységünk reklámoktól mentes maradjon és kizárólag közösségi finanszírozásból működhessünk. Ha tetszik a munkánk, akkor azt kifejezheted egy megosztással, illetve ha van módod, anyagilag is hozzájárulhatsz az oldal működéséhez, ezt a "Támogatás" gomb megnyomásával teheted meg.



"Deep Space Network - A NASA mélyűri kommunikációs hálózata" bejegyzés hozzászólásai (0 db)

Jelenleg még senki nem szólt hozzá a témához! Légy Te az első!

Hozzászólás írása +