"Nws tsis muaj chaw rau kev txhim kho hauv xov tooj cua zaus tshuab. Cov kev daws teeb meem yooj yim kawg "
Thaum Lub Kaum Ib Hlis 26, 2018 ntawm 22: 53 Moscow lub sijhawm, NASA tau ua nws dua - InSight kev sojntsuam tau ua tiav nyob rau saum npoo ntawm Mars tom qab nkag mus rau hauv huab cua, qhovntsej thiaj tsis mob thiab tsaws, uas tom qab ua kev cai raus dej li "rau thiab ib nrab feeb ntawm kev ntshai heev. β Cov lus piav qhia zoo, txij li NASA cov kws ua haujlwm tsis tuaj yeem paub tam sim ntawd seb lub chaw sojntsuam puas tau ua tiav hauv lub ntiaj teb ntog vim muaj kev sib txuas lus qeeb ntawm kwv yees li 8,1 feeb ntawm lub ntiaj teb thiab Mars. Thaum lub qhov rais no, InSight tsis tuaj yeem tso siab rau nws cov kav hlau txais xov niaj hnub thiab muaj zog - txhua yam nyob ntawm kev sib txuas lus UHF qub (ib txoj kev siv ntev hauv txhua yam los ntawm kev tshaj tawm TV thiab walkie-talkies rau Bluetooh li).
Raws li qhov tshwm sim, cov ntaub ntawv tseem ceeb ntawm cov xwm txheej ntawm InSight tau xa mus rau hauv xov tooj cua tsis muaj zaus ntawm 401,586 MHz mus rau ob lub satellites -, WALL-E thiab EVE, uas tom qab ntawd xa cov ntaub ntawv ntawm 8 Kbps mus rau 70-meter antennas nyob hauv ntiaj teb. Lub cubesats tau tso rau tib lub foob pob hluav taws li InSight, thiab lawv tau nrog nws ntawm nws txoj kev mus rau Mars los saib xyuas qhov tsaws thiab xa cov ntaub ntawv rov qab mus tsev tam sim ntawd. Lwm yam Mars orbiters, e.g. (MRS), tau nyob rau hauv ib qho txawv txawv thiab tsis tuaj yeem thaum xub thawj sib pauv lus nrog tus neeg tsav nkoj hauv lub sijhawm. Tsis yog hais tias tag nrho kev tsaws yog nyob ntawm ob qhov kev sim CubeSats txhua qhov loj ntawm lub thawv rau khaub ncaws, tab sis MRS tsuas tuaj yeem xa cov ntaub ntawv los ntawm InSight tom qab tos ntev dua.
Lub InSight tsaws tau sim NASA tag nrho kev sib txuas lus architecture, Mars Network. Lub InSight lander lub teeb liab xa mus rau lub orbiting satellites yuav tau mus txog lub ntiaj teb lawm, txawm tias lub satellites ua tsis tau tejyam. WALL-E thiab EVE xav tau xa cov ntaub ntawv tam sim ntawd, thiab lawv tau ua. Yog tias cov CubeSats no tsis tau ua haujlwm rau qee yam, MRS tau npaj los ua lawv lub luag haujlwm. Txhua tus ua haujlwm ua ib qho ntawm lub network zoo li hauv Internet, routing cov ntaub ntawv pob ntawv los ntawm cov chaw sib txawv uas muaj cov cuab yeej sib txawv. Niaj hnub no, qhov ua tau zoo tshaj plaws ntawm lawv yog MRS, muaj peev xwm xa cov ntaub ntawv ntawm qhov nrawm txog 6 Mbit / s (thiab qhov no yog cov ntaub ntawv tam sim no rau kev ua haujlwm sib txuas lus). Tab sis NASA yuav tsum tau ua haujlwm ntawm qhov nrawm dua yav dhau los - thiab yuav xav tau cov ntaub ntawv hloov pauv sai dua yav tom ntej.
Ib yam li koj tus Muab Kev Pabcuam Hauv Internet, NASA tso cai rau cov neeg siv Internet kev sib txuas lus nrog spaceships hauv lub sijhawm.
Sib sib zog nqus chaw sib txuas lus network
Raws li NASA lub xub ntiag nyob hauv qhov chaw nce ntxiv, kev txhim kho kev sib txuas lus txuas ntxiv tau tshwm sim los npog ntau thiab ntau qhov chaw: thawj zaug hauv lub ntiaj teb qis qis, tom qab ntawd hauv geosynchronous orbit thiab lub hli, thiab tsis ntev kev sib txuas lus tau nkag mus tob rau hauv qhov chaw. Nws tag nrho pib nrog lub xov tooj cua tsis zoo uas siv tau los txais telemetry los ntawm Explorer 1, thawj lub satellite ua tiav los ntawm Asmeskas xyoo 1958, ntawm Asmeskas cov tub rog hauv Nigeria, Singapore thiab California. Maj mam tab sis muaj tseeb, lub hauv paus no tau hloov zuj zus mus rau niaj hnub no cov kev xa xov siab tshaj plaws.
Douglas Abraham, tus thawj coj ntawm Strategic and Systems Foresight Division hauv NASA's Interplanetary Network Directorate, qhia txog peb tus kheej tsim kev sib txuas rau kev xa xov hauv qhov chaw. Lub Zej Zog Network ua haujlwm nrog lub dav hlau nyob hauv lub ntiaj teb qis. Aplaham hais tias, "Nws yog ib pawg ntawm cov kav hlau txais xov, feem ntau yog 9 txog 12 meters. Muaj ob peb lub loj dua, 15 txog 18 meters," Abraham hais. Tom qab ntawd, saum lub ntiaj teb geosynchronous orbit, muaj ob peb taug qab thiab cov ntaub ntawv relay satellites (TDRS). "Lawv tuaj yeem saib cov satellites hauv lub ntiaj teb qis qis thiab sib txuas lus nrog lawv, thiab tom qab ntawd xa cov ntaub ntawv no los ntawm TDRS mus rau hauv av," Abraham piav qhia. "Qhov kev sib txuas lus satellite no hu ua NASA Space Network."
Tab sis txawm tias TDRS tsis txaus los sib txuas lus nrog lub dav hlau, uas mus deb dhau lub orbit ntawm lub hli, mus rau lwm lub ntiaj teb. "Yog li peb yuav tsum tsim lub network uas npog tag nrho lub hnub ci. Thiab qhov no yog Deep Space Network [DSN], hais tias Abraham. Mars network yog qhov txuas ntxiv .
Muab nws qhov ntev thiab kev teeb tsa, DSN yog qhov nyuaj tshaj plaws ntawm cov kab ke teev tseg. Qhov tseem ceeb, qhov no yog cov kav hlau txais xov loj, los ntawm 34 txog 70 m hauv txoj kab uas hla. Txhua qhov ntawm peb qhov chaw DSN ua haujlwm ntau lub kav hlau txais xov 34-meter thiab ib lub kav hlau txais xov 70-meter. Ib qhov chaw nyob hauv Goldstone (California), lwm qhov nyob ze Madrid (Spain), thiab thib peb hauv Canberra (Australia). Cov chaw no nyob ntawm thaj tsam li 120 degrees sib nrug thoob plaws ntiaj teb, thiab muab kev pabcuam XNUMX-teev rau txhua lub dav hlau sab nraud geosynchronous orbit.
34-meter antennas yog cov cuab yeej tseem ceeb ntawm DSN, thiab muaj ob hom: cov kav hlau txais xov zoo qub thiab cov kav hlau txais xov waveguide tshiab. Qhov sib txawv yog tias cov kav hlau txais xov yoj qhia muaj tsib qhov tseeb RF tsom iav uas muaj kev cuam tshuam cov teeb liab hauv cov yeeb nkab mus rau chav tswj hauv av, qhov twg cov khoom siv hluav taws xob uas txheeb xyuas cov teeb liab zoo dua los ntawm txhua qhov kev cuam tshuam. Lub kav hlau txais xov 34-meter, ua haujlwm ib leeg lossis hauv pab pawg ntawm 2-3 lub tais, tuaj yeem muab kev sib txuas lus feem ntau NASA xav tau. Tab sis rau cov xwm txheej tshwj xeeb thaum kev ncua ntev dhau mus rau ntau lub kav hlau txais xov 34-meter, DSN tswj siv 70-meter monsters.
"Lawv ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv ntau daim ntawv thov," Abraham hais txog cov kav hlau txais xov loj. Thawj yog thaum lub dav hlau nyob deb ntawm lub ntiaj teb uas nws yuav tsis yooj yim sua kom tsim kev sib txuas lus nrog nws siv lub tais me me. "Cov piv txwv zoo yuav yog New Horizons lub hom phiaj, uas twb tau ya ntau dua li Pluto, lossis Voyager spacecraft, uas nyob sab nraum lub hnub ci. Tsuas yog 70-meter kav hlau txais xov tuaj yeem nkag mus rau lawv thiab xa lawv cov ntaub ntawv mus rau lub ntiaj teb, βAplaham piav qhia.
70-meter lauj kaub tais diav kuj tseem siv tau thaum lub dav hlau tsis tuaj yeem ua haujlwm ntawm lub kav hlau txais xov txhawb nqa, txawm tias yog vim muaj qhov xwm txheej tseem ceeb xws li kev nkag mus rau orbital, lossis vim muaj qee yam ua tsis ncaj ncees lawm. Piv txwv li, lub kav hlau txais xov 70-meter tau siv kom nyab xeeb rov qab Apollo 13 rau lub ntiaj teb. Nws kuj tau txais Neil Armstrong txoj kab nto moo, "Ib kauj ruam me me rau tus txiv neej, ib kauj ruam loj heev rau noob neej." Thiab txawm tias niaj hnub no, DSN tseem yog qhov kev sib txuas lus zoo tshaj plaws hauv ntiaj teb. Abraham ceeb toom tias "Tab sis rau ntau qhov laj thawj nws tau mus txog nws qhov kev txwv,". - Yeej tsis muaj qhov twg los txhim kho cov thev naus laus zis uas ua haujlwm ntawm xov tooj cua zaus. Cov kev daws teeb meem yooj yim tab tom khiav tawm. "
Peb qhov chaw nres tsheb hauv av 120 degrees sib nrug
DSN Phaj hauv Canberra
DSN complex hauv Madrid
DSN hauv Goldstone
Chav tswj ntawm Jet Propulsion Laboratory
Xov tooj cua thiab dab tsi yuav tshwm sim tom qab nws
Zaj dab neeg no tsis yog tshiab. Cov keeb kwm ntawm kev sib txuas lus hauv qhov chaw sib sib zog nqus muaj qhov kev tawm tsam tas mus li kom muaj ntau zaus thiab ua kom luv wavelengths. Explorer 1 siv 108 MHz zaus. NASA tom qab ntawd nthuav qhia cov kav hlau txais xov loj dua, zoo dua uas txhawb nqa cov zaus hauv L-band, 1 txog 2 GHz. Tom qab ntawd nws yog tig ntawm S-band, nrog zaus ntawm 2 mus rau 4 GHz, thiab tom qab ntawd lub koom haum hloov mus rau X-band, nrog zaus ntawm 7-11,2 GHz.
Niaj hnub no, qhov chaw sib txuas lus tau rov qab hloov pauv - tam sim no lawv tau tsiv mus rau 26-40 GHz ntau, Ka-band. "Yog vim li cas rau qhov sib txawv no yog qhov luv dua lub wavelengths thiab ntau zaus, qhov ceev cov ntaub ntawv hloov mus yuav ua tau tiav," hais tias Abraham.
Muaj cov laj thawj rau kev cia siab, vim tias keeb kwm kev sib txuas lus ntawm NASA tau nrawm heev. Ib daim ntawv tshawb fawb xyoo 2014 los ntawm Jet Propulsion Laboratory muab cov ntaub ntawv hauv qab no rau kev sib piv: Yog tias peb siv Explorer 1's kev sib txuas lus thev naus laus zis los xa cov duab iPhone qub los ntawm Jupiter mus rau ntiaj teb, nws yuav siv sijhawm 460 zaug ntev dua li lub hnub nyoog tam sim no Ntiaj Teb. Rau Pioneers 2 thiab 4 txij xyoo 1960, nws yuav siv 633 xyoo. Mariner 000 los ntawm 9 yuav tau ua nws hauv 1971 teev. Hnub no nws yuav siv sij hawm MRS peb feeb.
Qhov teeb meem nkaus xwb, tau kawg, yog tias cov ntaub ntawv tau txais los ntawm lub dav hlau loj hlob sai li sai tau, yog tias tsis nrawm dua, kev loj hlob ntawm nws cov peev xwm kis tau tus mob. Tshaj li 40 xyoo ntawm kev ua haujlwm, Voyagers 1 thiab 2 tau tsim 5 TB cov ntaub ntawv. Lub NISAR Earth Science satellite, tau teem sijhawm rau tso tawm xyoo 2020, yuav tsim 85 TB ntawm cov ntaub ntawv ib hlis. Thiab yog hais tias lub ntiaj teb satellites muaj peev xwm heev ntawm qhov no, hloov cov ntaub ntawv ntim ntawm cov ntiaj chaw yog ib zaj dab neeg sib txawv kiag li. Txawm tias qhov ceev ceev MRS yuav xa 85 TB ntawm cov ntaub ntawv mus rau lub ntiaj teb rau 20 xyoo.
"Cov ntaub ntawv xav tau rau kev tshawb nrhiav Mars nyob rau xyoo 2020s thiab thaum ntxov 2030s yuav yog 150 Mbps lossis siab dua, yog li cia peb ua lej," Abraham hais. - Yog hais tias lub dav hlau MRS-chav kawm ntawm qhov siab tshaj plaws ntawm peb mus rau Mars tuaj yeem xa kwv yees li 1 Mbit / s mus rau 70-meter kav hlau txais xov hauv ntiaj teb, ces npaj kev sib txuas lus ntawm qhov ceev ntawm 150 Mbit / s ib qho ntawm 150 70-meter. kav hlau txais xov yuav tsum. Yog lawm, tau kawg, peb tuaj yeem los nrog txoj hauv kev ntse los txo qhov tsis txaus ntseeg no me ntsis, tab sis qhov teeb meem pom tseeb tshwm sim: kev teeb tsa kev sib txuas lus sib txuas lus ntawm qhov ceev ntawm 150 Mbps yog qhov nyuaj heev. Tsis tas li ntawd, peb tab tom khiav tawm ntawm cov zaus tso cai. "
Raws li Abraham qhia, kev khiav hauj lwm hauv S-band lossis X-band, ib qho 25 Mbps lub hom phiaj yuav tuav tag nrho cov spectrum muaj. Muaj ntau qhov chaw nyob rau hauv Ka-band, tab sis tsuas yog ob lub Mars satellites nrog kev xa tawm ntawm 150 Mbit / s yuav nyob tag nrho cov spectrum. Cias muab, lub interplanetary internet yuav xav tau ntau tshaj li xov tooj cua xwb - nws yuav cia siab rau lasers.
Qhov tshwm sim ntawm kev sib txuas lus kho qhov muag
Lasers suab futuristic, tab sis lub tswv yim ntawm kev sib txuas lus kho qhov muag tuaj yeem taug qab rov qab mus rau daim ntawv pov thawj ntawm Alexander Graham Bell hauv xyoo 1880. Tswb tau tsim ib qho system uas lub hnub ci, tsom mus rau lub teeb nqaim heev, tau coj mus rau lub diaphragm uas tau vibrated los ntawm lub suab. Cov kev vibrations ua rau variations nyob rau hauv lub teeb dhau los ntawm lub lens mus rau lub crude photodetector. Kev hloov pauv ntawm qhov tsis kam ntawm photodetector hloov tam sim no dhau ntawm lub xov tooj.
Lub kaw lus tsis ruaj khov, qhov ntim qis heev, thiab Tswb nws thiaj li tso tseg lub tswv yim. Tab sis ze li ntawm 100 xyoo tom qab, armed nrog lasers thiab fiber optics, NASA engineers tau rov qab mus rau lub qub tswvyim no.
"Peb paub cov kev txwv ntawm cov xov tooj cua zaus, yog li ntawm JPL thaum xyoo 1970s, thaum ntxov 1980s, peb pib sib tham txog qhov muaj peev xwm xa xov los ntawm qhov chaw sib sib zog nqus siv qhov chaw lasers," Abraham hais. Txhawm rau kom nkag siab zoo dua yog dab tsi thiab tsis tuaj yeem ua tau hauv qhov sib sib zog nqus qhov chaw sib txuas lus, lub chaw soj nstuam tau tsim plaub xyoos Deep Space Relay Satellite System (DRSS) txoj kev kawm nyob rau xyoo 1980s. Txoj kev tshawb no yuav tsum tau teb cov lus nug tseem ceeb: ua li cas txog huab cua thiab pom teeb meem (tom qab tag nrho, xov tooj cua tsis tau yooj yim hla huab, thaum lasers tsis tuaj yeem)? Yuav ua li cas yog lub Sun-Earth-probe lub kaum ntse ntse dhau lawm? Lub ntsuas hluav taws xob hauv ntiaj teb puas tuaj yeem paub qhov txawv ntawm lub teeb pom kev tsis muaj zog ntawm lub hnub ci? Thiab thaum kawg, tag nrho cov nqi no yuav ntau npaum li cas thiab nws puas tsim nyog? "Peb tseem tab tom nrhiav cov lus teb rau cov lus nug no," Abraham lees. "Txawm li cas los xij, cov lus teb tau txhawb nqa qhov ua tau ntawm cov ntaub ntawv kho qhov muag kis tau tus mob."
DSRSS tau hais tias ib qho chaw nyob saum lub ntiaj teb huab cua yuav zoo tshaj plaws rau kev sib txuas lus kho qhov muag thiab xov tooj cua. Nws tau hais tias qhov kev sib txuas lus kho qhov muag tau nruab rau ntawm qhov chaw nres tsheb orbital yuav ua tau zoo dua li cov qauv hauv av, suav nrog lub cim 70-meter antennas. Nyob rau hauv qis-Earth orbit, nws tau npaj yuav xa mus rau 10-meter phaj, thiab ces tsa nws mus rau geosynchronous. Txawm li cas los xij, tus nqi ntawm cov kab ke no - suav nrog lub satellite nrog lub tais, lub tsheb tso tawm, thiab tsib tus neeg siv lub davhlau ya nyob twg - yog txwv tsis pub. Tsis tas li ntawd, txoj kev tshawb no tseem tsis tau suav nrog tus nqi ntawm cov kev pabcuam tsim nyog uas yuav tuaj yeem ua haujlwm thaum muaj kev tsis ua haujlwm satellite.
Rau cov txheej txheem no, Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Kev Tshawb Fawb tau pib saib cov qauv hauv av tau piav qhia nyob rau hauv Laboratory's Ground Based Advanced Technology Study (GBATS) tsab ntawv ceeb toom, ua ib puag ncig tib lub sijhawm li DRSS. Cov neeg ua haujlwm ntawm GBATS tuaj nrog ob lub tswv yim xaiv. Thawj yog kev teeb tsa ntawm rau lub chaw nres tsheb nrog 10-meter antennas thiab meter-ntev cov kav hlau txais xov ntev nyob ntawm 60 degrees sib nrug ntawm tag nrho cov kab hluav taws xob. Cov chaw nres tsheb yuav tsum tau ua rau saum toj roob hauv pes, qhov twg huab cua ntshiab tsawg kawg yog 66% ntawm hnub hauv ib xyoos. Yog li, 2-3 chaw nres tsheb yuav pom txhua lub dav hlau, thiab lawv yuav muaj huab cua sib txawv. Qhov kev xaiv thib ob yog cuaj chaw nres tsheb, pawg hauv pawg ntawm peb, thiab nyob ntawm 120 degrees ntawm ib leeg. Cov chaw nres tsheb hauv txhua pab pawg yuav tsum tau nyob ntawm 200 km ntawm ib leeg kom lawv pom kev ncaj qha, tab sis nyob rau hauv cov huab cua sib txawv.
Ob leeg GBATS architectures pheej yig dua li qhov chaw mus kom ze, tab sis lawv kuj muaj teeb meem. Ua ntej, txij li cov teeb liab yuav tsum tau taug kev los ntawm lub ntiaj teb huab cua, kev txais tos nruab hnub yuav phem dua li kev txais tos hmo ntuj vim yog lub ntuj ci ntsa iab. Txawm hais tias kev npaj ntse, qhov chaw kho qhov muag hauv av yuav nyob ntawm huab cua. Lub dav hlau taw qhia lub laser ntawm qhov chaw nres tsheb hauv av thaum kawg yuav tsum tau hloov kho rau huab cua tsis zoo thiab rov tsim kev sib txuas lus nrog lwm qhov chaw nres tsheb uas tsis yog huab cua tsis zoo.
Txawm li cas los xij, tsis hais txog cov teeb meem twg, DSRSS thiab GBATS cov haujlwm tau tso lub hauv paus theoretical rau cov tshuab kho qhov muag rau kev sib txuas lus sib sib zog nqus thiab kev txhim kho niaj hnub ntawm cov kws ua haujlwm ntawm NASA. Txhua yam uas tseem tshuav yog tsim kom muaj qhov system no thiab ua kom pom nws qhov kev ua tau zoo. Hmoov zoo, qhov no tsuas yog ob peb lub hlis xwb.
Kev nqis tes ua txoj haujlwm no
Los ntawm lub sijhawm ntawd, kev xa cov ntaub ntawv kho qhov muag hauv qhov chaw tau tshwm sim. Thawj qhov kev sim tau ua tiav hauv xyoo 1992, thaum Galileo sojntsuam mus rau Jupiter thiab tig nws lub koob yees duab siab rau lub ntiaj teb kom tau txais cov txheej txheem laser pulses xa los ntawm 60-cm telescope ntawm Table Mountain Observatory thiab los ntawm 1,5 m. USAF Starfire Optical telescope Range hauv New Mexico. Lub sijhawm no, Galileo yog 1,4 lab km ntawm lub ntiaj teb, tab sis ob lub laser beam tsoo nws lub koob yees duab.
Cov koom haum Nyij Pooj thiab European Chaw Haujlwm kuj tseem tuaj yeem tsim kev sib txuas lus kho qhov muag ntawm cov chaw nres tsheb hauv av thiab satellites hauv lub ntiaj teb orbit. Tom qab ntawd lawv muaj peev xwm tsim tau 50 Mbps kev sib txuas ntawm ob lub satellites. Ob peb xyoos dhau los, ib pab neeg German tau tsim 5,6 Gbps coherent optical bidirectional txuas ntawm NFIRE satellite hauv ntiaj teb orbit thiab chaw nres tsheb hauv av hauv Tenerife, Spain. Tab sis tag nrho cov xwm txheej no tau cuam tshuam nrog lub ntiaj teb qis qis.
Thawj qhov kev sib txuas kho qhov muag txuas nrog lub chaw nres tsheb hauv av thiab lub dav hlau nyob hauv orbit ze rau lwm lub ntiaj teb hauv lub hnub ci system tau tsim nyob rau lub Ib Hlis 2013. Daim duab 152 x 200 pixel dub-thiab-dawb ntawm Mona Lisa tau kis los ntawm Next Generation Satellite Laser Ranging Station ntawm NASA's Goddard Space Flight Center mus rau Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ntawm 300 bps. Kev sib txuas lus yog ib txoj kev. LRO xa cov duab uas nws tau txais los ntawm Lub Ntiaj Teb rov qab los ntawm kev sib txuas lus hauv xov tooj cua tsis tu ncua. Cov duab xav tau kev kho qhov yuam kev me me, tab sis txawm tias tsis muaj qhov coding no nws yooj yim rau kev paub. Thiab lub sijhawm ntawd, kev tshaj tawm ntawm lub zog muaj zog dua rau lub hli twb tau npaj lawm.
Los ntawm 2013 Lunar Reconnaissance Orbiter project: Txhawm rau tshem tawm cov ntaub ntawv los ntawm kev sib kis tsis raug qhia los ntawm lub ntiaj teb huab cua (sab laug), cov kws tshawb fawb ntawm Goddard Space Flight Center tau siv Reed-Solomon kev kho yuam kev (txoj cai), uas yog siv dav hauv CDs thiab DVDs. Feem ntau yuam kev suav nrog cov pixels uas ploj lawm (dawb) thiab cov cim tsis tseeb (dub). Ib kab kab dawb qhia tias lub sijhawm luv luv hauv kev sib kis.
Β«(LADEE) tau nkag mus rau lub hli lub hli thaum Lub Kaum Hli 6, 2013, thiab tsuas yog ib lub lim tiam tom qab pib nws lub laser mem tes xa cov ntaub ntawv. Lub sijhawm no, NASA tau sim teeb tsa ob txoj kev sib txuas lus ntawm qhov nrawm ntawm 20 Mbit / s nyob rau lwm qhov kev taw qhia thiab cov ntaub ntawv ceev ntawm 622 Mbit / s nyob rau lwm qhov. Qhov teeb meem nkaus xwb yog lub hom phiaj luv luv lifespan. LRO txoj kev sib txuas lus kho qhov muag tsuas yog ua haujlwm rau ob peb feeb ntawm ib lub sijhawm. LADEE tau pauv cov ntaub ntawv nrog nws lub laser rau 16 teev dhau 30 hnub. Qhov xwm txheej no tau hloov pauv nrog kev tso tawm ntawm Laser Communications Demonstration (LCRD) satellite, tau teem rau Lub Rau Hli 2019. Nws lub hom phiaj yog los qhia tias yav tom ntej kev sib txuas lus hauv qhov chaw yuav ua haujlwm li cas.
LCRD yog tsim los ntawm NASA's Jet Propulsion Laboratory nrog rau MIT's Lincoln Laboratory. Nws yuav muaj ob qhov chaw kho qhov muag: ib qho rau kev sib txuas lus hauv qis-Earth orbit, lwm qhov rau qhov chaw sib sib zog nqus. Thawj zaug yuav tau siv Differential Phase Shift Keying (DPSK). Lub transmitter yuav xa laser pulses ntawm ib zaus ntawm 2,88 GHz. Siv cov cuab yeej no, txhua qhov me me yuav raug encoded los ntawm theem sib txawv ntawm cov pulses ua tiav. Nws yuav tuaj yeem ua haujlwm ntawm qhov nrawm ntawm 2,88 Gbps, tab sis qhov no yuav xav tau ntau lub zog. Cov cuab yeej tsuas tuaj yeem ntes cov mem tes sib txawv hauv cov cim hluav taws xob siab, yog li DPSK ua haujlwm zoo rau kev sib txuas lus nyob ze ntiaj teb, tab sis nws tsis yog txoj hauv kev zoo tshaj plaws rau qhov chaw sib sib zog nqus, qhov chaw khaws cia lub zog muaj teeb meem. Lub teeb liab xa los ntawm Mars yuav poob lub zog thaum lub sijhawm nws mus rau lub ntiaj teb, yog li LCRD yuav siv cov cuab yeej siv tau zoo dua hu ua pulse phase modulation los qhia kev sib txuas lus kho qhov muag nrog qhov chaw sib sib zog nqus.
NASA engineers npaj LADEE rau kev sim
Nyob rau hauv 2017, engineers tau sim davhlau modems nyob rau hauv lub thermal nqus chamber
"Nws yog qhov tseem ceeb suav photons," Abraham piav qhia. - Lub sijhawm luv luv rau kev sib txuas lus tau muab faib ua ob peb lub sijhawm. Txhawm rau kom tau txais cov ntaub ntawv, koj tsuas yog yuav tsum tau xyuas seb cov photons sib tsoo nrog lub ntsuas ntsuas ntawm txhua lub sijhawm. Qhov no yog li cas cov ntaub ntawv raug encoded hauv FIM. " Nws zoo li Morse code, tab sis ntawm qhov nrawm nrawm. Txawm hais tias muaj lub flash ntawm qee lub sijhawm lossis tsis muaj, thiab cov lus tau muab zais los ntawm ib ntu ntawm flashes. "Txawm hais tias qhov no qeeb dua li DPSK, peb tseem tuaj yeem muab kaum lossis ntau pua Mbps ntawm kev sib txuas lus kho qhov muag los ntawm deb li Mars," Abraham hais ntxiv.
Tau kawg, qhov project LCRD tsis yog ob lub davhlau ya nyob twg xwb. Nws tseem yuav tsum ua haujlwm raws li Internet hub hauv qhov chaw. Hauv av, peb qhov chaw nres tsheb yuav ua haujlwm nrog LCRD: ib qho ntawm White Sands hauv New Mexico, ib qho ntawm Table Roob hauv California, thiab ib qho ntawm Hawaii Island lossis Maui. Lub tswv yim yog sim hloov ntawm ib qho chaw nres tsheb hauv av mus rau lwm qhov yog tias huab cua phem tshwm sim ntawm ib qho chaw nres tsheb. Lub hom phiaj tseem yuav sim LCRD qhov kev ua tau zoo raws li cov ntaub ntawv xa tawm. Lub teeb liab kho qhov muag los ntawm ib qho ntawm cov chaw nres tsheb yuav raug xa mus rau lub satellite thiab tom qab ntawd xa mus rau lwm qhov chaw nres tsheb - tag nrho ntawm qhov txuas kho qhov muag.
Yog tias cov ntaub ntawv tsis tuaj yeem hloov pauv tam sim ntawd, LCRD yuav khaws nws thiab hloov nws thaum lub sijhawm tshwm sim. Yog hais tias cov ntaub ntawv yog ceev los yog tsis muaj chaw txaus nyob rau hauv lub onboard cia, LCRD yuav xa tam sim ntawd los ntawm nws Ka-band kav hlau txais xov. Yog li, lub precursor rau yav tom ntej transmitter satellites, LCRD yuav yog ib tug hybrid xov tooj cua-optical system. Qhov no yog raws nraim li lub tsev NASA xav tau tso rau hauv orbit ncig Mars los tsim kom muaj kev sib txuas lus sib txuas uas yuav txhawb nqa tib neeg kev tshawb nrhiav qhov chaw tob hauv xyoo 2030.
Nqa Mars online
Xyoo dhau los, Abraham pab neeg tau sau ob daim ntawv piav qhia txog yav tom ntej ntawm kev sib txuas lus sib sib zog nqus, uas yuav nthuav tawm ntawm SpaceOps lub rooj sib tham hauv Fab Kis thaum lub Tsib Hlis 2019. Ib qho piav qhia txog kev sib txuas lus sib sib zog nqus hauv ntiaj teb, lwm qhov ("") muab cov lus piav qhia ntxaws ntxaws ntawm cov txheej txheem uas muaj peev xwm muab kev pabcuam zoo li Internet rau cov neeg nyob hauv lub ntiaj teb Liab.
Kev kwv yees ntawm qhov nruab nrab qhov nruab nrab cov ntaub ntawv hloov pauv ceev yog nyob ib puag ncig 215 Mbit / s rau rub tawm thiab 28 Mbit / s rau kev rub tawm. Lub Mars Internet yuav muaj peb lub network: WiFi npog thaj chaw tshawb nrhiav saum npoo av, lub ntiaj teb network xa cov ntaub ntawv los ntawm lub ntiaj teb mus rau lub ntiaj teb, thiab Lub Ntiaj Teb Network, qhov chaw sib sib zog nqus sib txuas nrog peb qhov chaw ua haujlwm tau txais cov ntaub ntawv no thiab xa cov lus teb rov qab rau. Mars.
βThaum tsim cov txheej txheem zoo li no, muaj ntau yam teeb meem. Nws yuav tsum txhim khu kev qha thiab ruaj khov, txawm tias nyob ntawm qhov siab tshaj plaws mus rau Mars ntawm 2,67 AU. Thaum lub sij hawm lub hnub ci zoo tshaj qhov sib txuas, thaum Mars nkaum qab lub hnub, βAplaham hais. Xws li kev sib txuas tshwm sim txhua ob xyoos thiab cuam tshuam kev sib txuas lus nrog Mars. βHnub no peb tsis tuaj yeem tiv nrog qhov no. Txhua qhov chaw tsaws thiab orbital uas nyob rau Mars tsuas yog poob kev sib cuag nrog lub ntiaj teb li ntawm ob lub lis piam. Nrog kev sib txuas lus kho qhov muag, kev sib txuas lus poob vim kev sib txuas hnub ci yuav ntev dua, 10 mus rau 15 lub lis piam. " Rau cov neeg hlau, qhov sib txawv no tsis yog tshwj xeeb txaus ntshai. Xws li kev sib cais tsis ua rau lawv muaj teeb meem, vim lawv tsis dhuav, tsis muaj kev kho siab, thiab tsis tas yuav pom lawv cov neeg hlub. Tab sis rau tib neeg nws txawv kiag li.
"Peb yog li theoretically tso cai rau lub commissioning ntawm ob lub orbital transmitters muab tso rau hauv ib lub voj voog equatorial orbit 17300 km saum npoo ntawm Mars," Abraham hais ntxiv. Raws li txoj kev tshawb no, lawv yuav tsum hnyav 1500 kg txhua, thiab muaj nyob rau hauv board ib txheej ntawm terminals ua hauj lwm nyob rau hauv X-band, Ka-band, thiab kho qhov muag ntau yam, thiab yuav powered los ntawm lub hnub ci vaj huam sib luag nrog lub hwj chim ntawm 20-30 kW. Lawv yuav tsum txhawb nqa Txoj Cai Tsis Txaus Siab Ua Haujlwm - qhov tseem ceeb TCP / IP, tsim los daws qhov kev ncua ntev uas yuav tsis muaj tshwm sim hauv kev sib txuas lus sib txuas. Cov chaw nres tsheb orbital koom nrog hauv lub network yuav tsum muaj peev xwm sib txuas lus nrog cov neeg nyob hauv lub hnub qub thiab cov tsheb ntawm lub ntiaj teb saum npoo av, nrog cov chaw nres tsheb hauv av thiab ib leeg.
"Qhov kev sib txuas sib txuas no tseem ceeb heev vim tias nws txo qis tus kav hlau txais xov yuav tsum xa cov ntaub ntawv ntawm 250 Mbps," Abraham hais. Nws pab neeg kwv yees tias ib qho ntawm rau 250-meter antennas yuav xav tau kom tau txais 34 Mbps cov ntaub ntawv los ntawm ib qho ntawm orbital transmitters. Qhov no txhais tau tias NASA yuav tsum tsim peb lub kav hlau txais xov ntxiv ntawm qhov chaw sib txuas lus sib sib zog nqus, tab sis lawv siv sijhawm ntau xyoo los tsim thiab kim heev. "Tab sis peb xav tias ob lub chaw orbital tuaj yeem faib cov ntaub ntawv thiab xa nws ib txhij ntawm 125 Mbps, nrog rau ib lub tshuab xa tawm xa ib nrab ntawm cov ntaub ntawv thiab lwm qhov xa mus rau lwm tus," Abraham hais. Txawm tias niaj hnub no, 34-meter sib sib zog nqus qhov chaw kav hlau txais xov tuaj yeem tau txais cov ntaub ntawv los ntawm plaub lub dav hlau sib txawv ib zaug, ua rau xav tau peb lub kav hlau txais xov kom ua tiav txoj haujlwm. "Tau txais ob qhov kev sib kis 125 Mbps los ntawm tib cheeb tsam ntawm lub ntuj yuav tsum muaj tib lub kav hlau txais xov thaum tau txais ib qho kev sib kis," Abraham piav qhia. "Ntau lub kav hlau txais xov tsuas yog xav tau yog tias koj xav tau kev sib txuas lus ntawm qhov nrawm dua."
Txhawm rau daws qhov teeb meem hnub ci sib txuas, Abraham pab pawg tau thov kom xa cov satellite xa mus rau L4 / L5 cov ntsiab lus ntawm Sun-Mars / Sun-Earth orbit. Tom qab ntawd, thaum lub sijhawm sib txuas, nws tuaj yeem siv los xa cov ntaub ntawv nyob ib puag ncig Lub Hnub, tsis txhob xa cov teeb liab los ntawm nws. Hmoov tsis zoo, lub sijhawm no qhov ceev yuav poob mus rau 100 Kbps. Yooj yim muab, nws yuav ua haujlwm, tab sis nws nqus.
Nyob rau lub sijhawm no, yav tom ntej astronauts ntawm Mars yuav tsum tau tos ntev tshaj li peb feeb kom tau txais daim duab ntawm tus menyuam miv, tsis suav nrog kev ncua uas tuaj yeem ntev txog 40 feeb. Hmoov zoo, ua ntej tib neeg txoj kev xav tau coj peb mus ntxiv dua li lub Ntiaj Teb Liab, lub ntiaj teb interplanetary yuav ua haujlwm tau zoo nyob rau ntau lub sijhawm.
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