"Sacara praktis henteu aya rohangan pikeun perbaikan téknologi frekuensi radio. Solusi basajan mungkas"
Dina Nopémber 26, 2018 jam 22:53 waktos Moskow, NASA ngalakukeun deui - panyilidikan InSight suksés mendarat di permukaan Mars saatos lebet atmosfir, turunan sareng manuver badarat, anu teras dibaptis salaku "genep satengah menit horor. .” Katerangan anu pas, sabab insinyur NASA teu tiasa langsung terang naha usik ruang angkasa parantos suksés badarat dina permukaan planét kusabab tunda komunikasi sakitar 8,1 menit antara Bumi sareng Mars. Dina jandela ieu, InSight teu tiasa ngandelkeun anteneu anu langkung modern sareng kuat - sadayana gumantung kana komunikasi UHF kuno (metode anu lami dianggo dina sagala hal ti siaran televisi sareng walkie-talkies ka alat Bluetooh).
Hasilna, data kritis ngeunaan status InSight dikirimkeun dina gelombang radio kalayan frékuénsi 401,586 MHz ka dua satelit -, WALL-E sareng EVE, anu teras ngirimkeun data dina 8 Kbps ka anteneu 70-méteran anu aya di Bumi. Cubesats diluncurkeun dina rokét anu sami sareng InSight, sareng aranjeunna ngiringan dina perjalanan ka Mars pikeun ningali badarat sareng langsung ngirimkeun data ka bumi. orbiter Mars séjén, misalna. (Mrs), éta dina posisi kagok jeung teu bisa mimitina tukeur pesen jeung lander sacara real waktu. Teu disebutkeun yen sakabeh badarat gumantung kana dua CubeSats ékspérimén unggal ukuran koper a, tapi MRS ngan bakal bisa ngirimkeun data ti InSight sanggeus antosan malah leuwih lila.
Pendaratan InSight sabenerna nguji sakabéh arsitéktur komunikasi NASA, Jaringan Mars. Sinyal InSight lander anu dikirimkeun ka satelit anu ngorbit bakal dugi ka Bumi, sanaos satelitna gagal. WALL-E sareng Hawa kedah ngirimkeun inpormasi sacara instan, sareng aranjeunna ngalakukeunana. Upami CubeSats ieu henteu tiasa dianggo pikeun sababaraha alesan, MRS siap maénkeun peranna. Tiap hiji dioperasikeun salaku titik dina jaringan kawas Internet, routing pakét data ngaliwatan terminal béda diwangun ku parabot béda. Kiwari, anu paling efektif di antarana nyaéta MRS, sanggup ngirimkeun data dina kecepatan dugi ka 6 Mbit/s (sareng ieu mangrupikeun catetan ayeuna pikeun misi antarplanét). Tapi NASA kedah beroperasi dina laju anu langkung laun dina jaman baheula-sareng peryogi transfer data anu langkung gancang di hareup.
Sapertos Panyadia Ladénan Internét anjeun, NASA ngamungkinkeun para pangguna Internét komunikasi sareng spaceships sacara real waktos.
Jaringan komunikasi spasi jero
Salaku ayana NASA di spasi ngaronjat, sistem komunikasi ningkat terus mecenghul pikeun nutupan beuki loba spasi: mimiti di orbit Bumi low, lajeng dina orbit geosynchronous jeung Bulan, sarta geura-giru komunikasi indit deeper kana spasi. Eta sadayana dimimitian ku panarima radio portabel atah anu dipaké pikeun nampa telemétri ti Explorer 1, satelit munggaran hasil diluncurkeun ku Amérika dina 1958, di markas-markas militér AS di Nigeria, Singapura jeung California. Lalaunan tapi pasti, dasar ieu mekar jadi sistem olahtalatah canggih ayeuna.
Douglas Abraham, kapala Divisi Foresight Strategis sareng Sistem di Direktorat Jaringan Antarplanét NASA, nyorot tilu jaringan anu dikembangkeun sacara mandiri pikeun ngirim pesen di angkasa. The Near Earth Network beroperasi kalawan pesawat ruang angkasa di orbit Bumi low. "Ieu kumpulan anteneu, lolobana 9 nepi ka 12 méter. Aya sababaraha leuwih badag, 15 nepi ka 18 méter," nyebutkeun Abraham. Lajeng, luhureun orbit géosynchronous Bumi, aya sababaraha tracking jeung data relay satelit (TDRS). "Aranjeunna tiasa ningali ka handap dina satelit dina orbit Bumi anu lemah sareng komunikasi sareng aranjeunna, teras ngirimkeun inpormasi ieu ngalangkungan TDRS kana taneuh," terang Abraham. "Sistem pangiriman data satelit ieu disebut NASA Space Network."
Tapi sanajan TDRS teu cukup pikeun komunikasi jeung pesawat ruang angkasa, nu indit jauh saluareun orbit Bulan, ka planét séjén. "Janten urang kedah nyiptakeun jaringan anu nyertakeun sakumna sistem tatasurya. Sareng ieu mangrupikeun Jaringan Spasi Jero [DSN], saur Abraham. Jaringan Mars mangrupa extension .
Dibikeun panjang sareng perenahna, DSN mangrupikeun sistem anu paling kompleks anu didaptarkeun. Intina, ieu mangrupikeun set anteneu ageung, diaméterna ti 34 dugi ka 70 m. Tiap tina tilu situs DSN ngoperasikeun sababaraha anteneu 34-méteran jeung hiji anteneu 70-méteran. Hiji situs aya di Goldstone (California), anu sanés caket Madrid (Spanyol), sareng anu katilu di Canberra (Australia). Situs-situs ieu lokasina kira-kira 120 darajat di sakuliah dunya, sareng nyayogikeun liputan XNUMX jam ka sadaya pesawat ruang angkasa di luar orbit geosynchronous.
anteneu 34-méteran mangrupakeun parabot utama DSN, sarta aya dua jenis: anteneu efisiensi tinggi heubeul jeung anteneu waveguide kawilang anyar. Bédana nyaéta anteneu gelombang pituduh gaduh lima kaca spion RF precision anu ngagambarkeun sinyal ka handap pipa ka kamar kontrol bawah tanah, dimana éléktronika anu nganalisa sinyal-sinyal éta langkung saé ditangtayungan tina sagala sumber gangguan. Anteneu 34-méteran, beroperasi sacara individual atanapi dina grup 2-3 piring, tiasa nyayogikeun sabagéan ageung komunikasi anu diperyogikeun NASA. Tapi pikeun kasus husus nalika jarak jadi panjang teuing pikeun malah sababaraha anteneu 34-méteran, kontrol DSN ngagunakeun monster 70-méteran.
"Éta maénkeun peran penting dina sababaraha aplikasi," nyebutkeun Abraham ngeunaan anteneu badag. Anu kahiji nyaéta nalika pesawat ruang angkasa jauh ti Bumi anu mustahil pikeun komunikasi sareng éta nganggo piring anu langkung alit. "Conto anu saé nyaéta misi New Horizons, anu parantos mabur langkung jauh tibatan Pluto, atanapi pesawat ruang angkasa Voyager, anu aya di luar tata surya. Ngan anteneu 70-méteran anu tiasa nembus aranjeunna sareng nganteurkeun datana ka Bumi, ”jelas Abraham.
Piring 70-méteran ogé dianggo nalika pesawat ruang angkasa teu tiasa ngoperasikeun anteneu anu ningkatkeun, boh kusabab kaayaan kritis anu direncanakeun sapertos asupna orbit, atanapi kusabab aya anu salah. Antena 70-méteran, contona, dipaké pikeun aman mulangkeun Apollo 13 ka Bumi. Manehna oge diadopsi garis kawentar Neil Armstrong urang, "Hiji hambalan leutik pikeun lalaki, hiji hambalan raksasa pikeun umat manusa." Malah kiwari, DSN tetep sistem komunikasi paling canggih tur sénsitip di dunya. "Tapi kusabab seueur alesan éta parantos dugi ka watesna," ngingetkeun Abraham. - Sacara praktis teu aya tempat pikeun ningkatkeun téknologi anu beroperasi dina frekuensi radio. Solusi saderhana parantos kaluar."
Tilu stasiun taneuh 120 derajat
Lempeng DSN di Canberra
DSN kompléks di Madrid
DSN di Goldstone
Ruang kontrol di Laboratorium Jet Propulsion
Radio sareng naon anu bakal kajadian saatosna
Carita ieu sanés énggal. Sajarah komunikasi spasi jero diwangun ku perjuangan konstan pikeun ngaronjatkeun frékuénsi sarta shorten panjang gelombang. Explorer 1 dipaké 108 MHz frékuénsi. NASA teras ngenalkeun anteneu anu langkung ageung, kauntungan anu langkung saé anu ngadukung frekuensi dina pita L, 1 dugi ka 2 GHz. Lajeng éta giliran S-band, kalawan frékuénsi ti 2 nepi ka 4 GHz, lajeng agénsi switched ka X-band, kalawan frékuénsi 7-11,2 GHz.
Kiwari, sistem komunikasi ruang angkasa deui ngalaman parobahan - aranjeunna ayeuna pindah ka rentang 26-40 GHz, Ka-band. "Alesan pikeun tren ieu nyaéta yén panjang gelombang anu langkung pondok sareng frékuénsi anu langkung luhur, langkung gancang tingkat transfer data tiasa dihontal," saur Abraham.
Aya alesan pikeun optimis, nunjukkeun yén sajarahna laju komunikasi di NASA parantos gancang. Makalah panalungtikan 2014 ti Laboratorium Jet Propulsion nyayogikeun data throughput di handap ieu pikeun babandingan: Upami urang ngagunakeun téknologi komunikasi Explorer 1 pikeun ngirimkeun poto iPhone has ti Jupiter ka Bumi, éta bakal nyandak 460 kali langkung lami tibatan Alam Semesta umur ayeuna. Pikeun Pioneers 2 sareng 4 ti taun 1960-an, éta peryogi 633 taun. Mariner 000 ti 9 bakal dilakukeun dina 1971 jam. Dinten ieu bakal nyandak MRS tilu menit.
Hiji-hijina masalah, tangtosna, nyaéta jumlah data anu ditampi ku pesawat ruang angkasa tumbuh sagancangna, upami henteu langkung gancang tibatan, kamekaran kamampuan transmisina. Salila 40 taun operasi, Voyagers 1 sareng 2 ngahasilkeun 5 TB inpormasi. Satelit NISAR Earth Science, dijadwalkeun diluncurkeun taun 2020, bakal ngahasilkeun 85 TB data per bulan. Sareng upami satelit Bumi cukup sanggup ieu, nransferkeun volume data sapertos antara planét mangrupikeun carita anu béda. Malah MRS anu kawilang gancang bakal ngirimkeun 85 TB data ka Bumi salami 20 taun.
"Laju data anu diperkirakeun pikeun eksplorasi Mars dina ahir 2020an sareng awal 2030an bakal 150 Mbps atanapi langkung luhur, janten hayu urang ngitung," saur Abraham. - Upami pesawat ruang angkasa kelas MRS dina jarak maksimum ti urang ka Mars tiasa ngirim kirang langkung 1 Mbit/s ka anteneu 70-méteran di Bumi, teras pikeun ngatur komunikasi dina laju 150 Mbit/s sajumlah 150 70-méteran. anteneu bakal diperlukeun. Leres, tangtosna, urang tiasa mendakan cara-cara anu pinter pikeun ngirangan jumlah absurd ieu sakedik, tapi masalahna écés aya: ngatur komunikasi antarplanét dina laju 150 Mbps pisan sesah. Salaku tambahan, urang kakeueum frékuénsi anu diidinan.
Salaku Abraham nunjukkeun, operasi di S-band atanapi X-band, hiji misi 25 Mbps bakal ngeusian sakabéh spéktrum sadia. Aya leuwih spasi dina Ka-band, tapi ngan dua satelit Mars kalawan throughput 150 Mbit / s bakal nempatan sakabéh spéktrum. Kantun nempatkeun, internét antarplanét ngabutuhkeun langkung ti ngan ukur radio pikeun beroperasi-éta bakal ngandelkeun laser.
Munculna komunikasi optik
Lasers disada futuristik, tapi pamanggih komunikasi optik bisa disusud deui ka patén Filed ku Alexander Graham Bell dina 1880s. Bell ngembangkeun hiji sistem nu cahya panonpoé, fokus kana beam pisan sempit, diarahkeun kana diafragma reflective nu ieu ngageter ku sora. Geter ngabalukarkeun variasi dina cahaya ngaliwatan lensa kana photodetector atah. Parobahan résistansi photodetector robah arus ngaliwatan telepon.
Sistim éta teu stabil, polumeu pisan low, sarta Bell pamustunganana ditinggalkeun ide. Tapi ampir 100 taun saatosna, angkatan sareng laser sareng serat optik, insinyur NASA parantos uih deui kana konsép lami ieu.
"Urang terang watesan sistem frékuénsi radio, jadi di JPL di ahir 1970-an, mimiti 1980-an, urang mimitian ngabahas kamungkinan ngirimkeun pesen ti spasi jero ngagunakeun laser spasi," ceuk Abraham. Pikeun leuwih hadé ngartos naon jeung teu mungkin dina komunikasi optik spasi jero, laboratorium dibuka opat taun Deep Space Relay Satellite System (DSRSS) ulikan dina ahir 1980s. Panaliti kedah ngajawab patarosan kritis: kumaha upami masalah cuaca sareng pisibilitas (saurna, gelombang radio tiasa gampang nembus awan, sedengkeun laser henteu tiasa)? Kumaha upami sudut Sun-Earth-probe janten akut teuing? Naha detektor di Bumi tiasa ngabédakeun sinyal optik anu lemah sareng sinar panonpoé? Sareng tungtungna, sabaraha biaya sadayana ieu sareng bakal patut? "Kami masih milarian jawaban kana patarosan ieu," Abraham ngaku. "Najan kitu, jawaban beuki ngarojong kamungkinan pangiriman data optik".
DSRSS ngusulkeun yén titik anu aya di luhur atmosfir Bumi bakal paling cocog pikeun komunikasi optik sareng radio. Disebutkeun yén sistem komunikasi optik anu dipasang dina stasiun orbital bakal langkung saé tibatan arsitéktur dumasar taneuh, kalebet anteneu 70-méteran anu ikonik. Dina orbit Bumi rendah, éta rencanana nyebarkeun piring 10-méteran, teras naékkeun kana geosynchronous. Tapi, biaya sistem sapertos kitu - diwangun ku satelit kalayan piring, kendaraan peluncuran, sareng lima terminal pangguna - éta ngalarang. Leuwih ti éta, ulikan ieu teu malah kaasup biaya sistem bantu diperlukeun nu bakal datang kana operasi dina acara gagal satelit.
Pikeun sistem ieu, Laboratorium mimiti ningali arsitéktur taneuh anu dijelaskeun dina laporan Laboratorium's Ground Based Advanced Technology Study (GBATS), dilakukeun dina waktos anu sami sareng DRSS. Jalma anu damel di GBATS sumping sareng dua usulan alternatif. Anu kahiji nyaéta pamasangan genep stasion kalayan anteneu 10-méteran sareng anteneu cadang panjang méter anu jarakna 60 darajat sapanjang sakumna katulistiwa. Stasion kedah diwangun di puncak gunung, dimana cuaca cerah sahenteuna 66% tina dinten sataun. Ku kituna, 2-3 stasion bakal salawasna katingali ku pesawat ruang angkasa mana waé, sareng aranjeunna bakal gaduh cuaca anu béda. Pilihan kadua nyaéta salapan stasiun, clustered dina grup tilu, sarta lokasina 120 derajat ti unggal lianna. Stasion dina unggal grup kedahna aya 200 km ti silih supados aranjeunna tiasa katingali langsung, tapi dina sél cuaca anu béda.
Kadua arsitéktur GBATS langkung mirah tibatan pendekatan rohangan, tapi aranjeunna ogé ngagaduhan masalah. Anu mimiti, sabab sinyal kedah ngarambat ngalangkungan atmosfir Bumi, panarimaan siang bakal langkung parah tibatan panarimaan wengi kusabab langit anu bercahya. Sanajan susunan pinter, stasiun taneuh optik bakal gumantung kana cuaca. Pesawat ruang angkasa anu nunjuk laser di stasiun taneuh antukna kudu adaptasi jeung kondisi cuaca goréng jeung nyieun deui komunikasi jeung stasiun sejen nu teu obscured ku awan.
Nanging, henteu paduli masalahna, proyék DSRSS sareng GBATS nempatkeun dasar téoritis pikeun sistem optik pikeun komunikasi rohangan jero sareng pamekaran modéren insinyur di NASA. Sadaya anu tetep nyaéta ngawangun sistem sapertos kitu sareng nunjukkeun prestasina. Untungna, ieu ngan sababaraha bulan jauh.
Palaksanaan proyék
Ku waktu éta, transmisi data optik di rohangan geus lumangsung. Ékspérimén munggaran dilaksanakeun dina 1992, nalika usik Galileo nuju nuju Jupiter sareng kéngingkeun kaméra résolusi luhur ka Bumi pikeun suksés nampi sakumpulan pulsa laser anu dikirim tina teleskop 60-cm di Observatorium Table Mountain sareng ti 1,5 m. USAF Starfire Optical teleskop Range di New Mexico. Dina momen ieu, Galileo éta 1,4 juta km ti Bumi, tapi duanana sinar laser pencét kaméra na.
Badan Spasi Jepang sareng Éropa ogé parantos tiasa ngadamel komunikasi optik antara stasiun taneuh sareng satelit di orbit Bumi. Aranjeunna teras tiasa ngadamel sambungan 50 Mbps antara dua satelit. Sababaraha taun ka tukang, tim Jérman ngadegkeun hubungan dua arah optik koheren 5,6 Gbps antara satelit NFIRE di orbit Bumi sareng stasiun taneuh di Tenerife, Spanyol. Tapi sadaya kasus ieu pakait sareng orbit Bumi rendah.
Tautan optik pangheulana nyambungkeun stasiun darat jeung pesawat ruang angkasa di orbit deukeut planét séjén dina sistim tatasurya diadegkeun dina Januari 2013. Gambar 152 x 200 piksel hideung-bodas tina Mona Lisa dikirimkeun ti Next Generation Satellite Laser Ranging Station di Goddard Space Flight Center NASA ka Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) dina 300 bps. Komunikasi éta hiji arah. LRO ngirimkeun deui gambar anu ditampi ti Bumi liwat komunikasi radio biasa. Gambar butuh koréksi kasalahan software saeutik, tapi sanajan tanpa coding ieu gampang pikeun mikawanoh. Sareng dina waktos éta, peluncuran sistem anu langkung kuat ka Bulan parantos direncanakeun.
Ti proyék Lunar Reconnaissance Orbiter 2013: Pikeun mupus informasi tina kasalahan transmisi diwanohkeun ku atmosfir Bumi (kénca), élmuwan di Goddard Space Flight Center ngagunakeun koreksi kasalahan Reed-Solomon (katuhu), nu loba dipaké dina CD jeung DVD. Kasalahan umum kalebet leungit piksel (bodas) sareng sinyal palsu (hideung). Garis bodas nunjukkeun jeda pondok dina pangiriman.
«(LADEE) asup orbit lunar dina 6 Oktober 2013, sarta ngan saminggu saterusna dibuka laser pulsed na pikeun ngirimkeun data. Waktos ieu, NASA nyobian ngatur komunikasi dua arah dina laju 20 Mbit / s dina arah anu sanés sareng laju catetan 622 Mbit / s dina arah anu sanés. Hiji-hijina masalah nyaéta umur pondok misi. komunikasi optik LRO urang ngan digawé pikeun sababaraha menit dina hiji waktu. LADEE tukeur data sareng laser na salami 16 jam salami 30 dinten. Kaayaan ieu bakal robih kalayan peluncuran satelit Demonstrasi Komunikasi Laser (LCRD), dijadwalkeun Juni 2019. Misina nyaéta pikeun nunjukkeun kumaha sistem komunikasi anu bakal datang di luar angkasa bakal jalan.
LCRD dikembangkeun di Laboratorium Jet Propulsion NASA babarengan sareng Laboratorium Lincoln MIT. Bakal boga dua terminal optik: hiji pikeun komunikasi di orbit Bumi low, hiji deui pikeun spasi jero. Anu kahiji kedah nganggo Differential Phase Shift Keying (DPSK). Pamancar bakal ngirim pulsa laser dina frékuénsi 2,88 GHz. Ngagunakeun téhnologi ieu, unggal bit bakal disandikeun ku bédana fase pulsa saterusna. Éta bakal tiasa beroperasi dina laju 2,88 Gbps, tapi ieu bakal peryogi seueur kakuatan. Detéktor ngan ukur tiasa ngadeteksi bédana antara pulsa dina sinyal énergi anu luhur, janten DPSK tiasa dianggo pikeun komunikasi anu caket Bumi, tapi éta sanés metode anu pangsaéna pikeun rohangan jero, dimana nyimpen énergi mangrupikeun masalah. Sinyal anu dikirim ti Mars bakal leungit tanaga nalika dugi ka Bumi, janten LCRD bakal ngagunakeun téknologi anu langkung éfisién anu disebut modulasi fase pulsa pikeun nunjukkeun komunikasi optik sareng rohangan jero.
Insinyur NASA nyiapkeun LADEE pikeun nguji
Dina 2017, insinyur nguji modem hiber dina chamber vakum termal
"Ieu dasarna ngitung foton," Abraham ngajelaskeun. - Mangsa pondok anu dialokasikeun pikeun komunikasi dibagi kana sababaraha période waktos. Pikeun meunangkeun data, anjeun ngan saukur kudu mariksa naha foton collided jeung detektor dina unggal interval. Ieu kumaha data disandikeun dina FIM. Ieu kawas kode Morse, tapi dina speed super-gancang. Boh aya lampu kilat dina momen anu tangtu atanapi henteu, sareng pesenna disandi ku sekuen kedip-kedip. "Sanaos ieu langkung laun tibatan DPSK, kami masih tiasa nyayogikeun puluhan atanapi ratusan Mbps komunikasi optik ti sajauh Mars," tambah Abraham.
Tangtosna, proyék LCRD sanés ngan ukur dua terminal ieu. Ogé kudu boga fungsi salaku hub Internet di spasi. Di darat, tilu stasion bakal beroperasi sareng LCRD: hiji di White Sands di New Mexico, hiji di Table Mountain di California, sareng hiji di Pulo Hawaii atanapi Maui. Ide pikeun nguji pindah ti hiji stasiun taneuh ka nu sejen lamun cuaca goréng lumangsung di salah sahiji stasion. Misi ogé bakal nguji kinerja LCRD salaku pamancar data. Sinyal optik ti salah sahiji stasion bakal dikirim ka satelit lajeng dikirimkeun ka stasion sejen - kabeh ngaliwatan link optik.
Upami data teu tiasa langsung ditransfer, LCRD bakal nyimpen sareng nransferkeunana nalika aya kasempetan. Lamun data téh urgent atawa aya teu cukup spasi dina gudang onboard, LCRD bakal dikirim langsung ngaliwatan anteneu Ka-band na. Janten, prékursor pikeun satelit pemancar hareup, LCRD bakal janten sistem radio-optik hibrid. Ieu persis jenis unit NASA perlu nempatkeun dina orbit sabudeureun Mars pikeun nyieun jaringan antarplanét anu bakal ngarojong eksplorasi spasi jero manusa dina 2030s.
Bawa Mars online
Sapanjang taun katukang, tim Abraham parantos nyerat dua makalah anu ngajelaskeun masa depan komunikasi ruang angkasa jero, anu bakal dipidangkeun dina konferensi SpaceOps di Perancis dina Méi 2019. Hiji ngajelaskeun komunikasi ruang angkasa sacara umum, anu sanésna ("") nawiskeun katerangan lengkep ngeunaan infrastruktur anu tiasa nyayogikeun jasa sapertos Internét pikeun astronot di Planét Beureum.
Perkiraan laju transfer data puncak rata-rata sakitar 215 Mbit/s kanggo diunduh sareng 28 Mbit/s kanggo unggah. Internet Mars bakal diwangun ku tilu jaringan: WiFi ngawengku wewengkon éksplorasi permukaan, jaringan planet ngirimkeun data ti beungeut ka Bumi, sarta Earth Network, jaringan komunikasi spasi jero kalawan tilu situs jawab narima data ieu sarta ngirimkeun respon deui ka. Mars.
"Nalika ngembangkeun infrastruktur sapertos kitu, seueur masalah. Éta kedah dipercaya sareng stabil, bahkan dina jarak maksimal ka Mars 2,67 AU. salila période konjungsi unggul surya, nalika Mars nyumput tukangeun Panonpoé," nyebutkeun Abraham. Konjungsi sapertos kitu lumangsung unggal dua taun sareng ngaganggu komunikasi sareng Mars. "Dinten ieu urang henteu tiasa ngatasi ieu. Sadaya stasiun badarat sareng orbital anu aya di Mars ngan saukur kaleungitan kontak sareng Bumi salami dua minggu. Kalayan komunikasi optik, karugian komunikasi kusabab konektipitas surya bakal langkung lami, 10 dugi ka 15 minggu. Pikeun robot, sela sapertos kitu henteu pikasieuneun. Isolasi sapertos kitu henteu ngabalukarkeun aranjeunna masalah, sabab henteu bosen, henteu ngalaman katiisan, sareng aranjeunna henteu kedah ningali anu dipikacinta. Tapi pikeun jalma éta lengkep béda.
"Ku kituna urang sacara téoritis ngawenangkeun pikeun commissioning dua pamancar orbital disimpen dina orbit katulistiwa sirkular 17300 km luhureun beungeut Mars," terus Abraham. Numutkeun kana panilitian, aranjeunna kedah beuratna 1500 kg masing-masing, sareng ngagaduhan sakumpulan terminal anu beroperasi dina pita X, Ka-band, sareng rentang optik, sareng didamel ku panél surya kalayan kakuatan 20-30 kW. Aranjeunna kedah ngadukung Delay Tolerant Network Protocol—dasarna TCP/IP, dirancang pikeun nanganan telat anu panjang anu pasti bakal lumangsung dina jaringan antarplanét. Stasion orbital anu milu dina jaringan kedah tiasa komunikasi sareng astronot sareng kendaraan anu aya di permukaan planét, sareng stasiun darat sareng silih.
"Ieu cross-gandeng pohara penting sabab ngurangan jumlah anteneu diperlukeun pikeun ngirimkeun data dina 250 Mbps,"Sa Abraham. Timna ngira-ngira yén hiji susunan genep anteneu 250-méteran bakal diperlukeun pikeun nampa data 34 Mbps ti salah sahiji pamancar orbital. Ieu ngandung harti yén NASA bakal perlu ngawangun tilu anteneu tambahan dina situs komunikasi spasi jero, tapi maranéhna butuh sababaraha taun pikeun ngawangun sarta pohara mahal. "Tapi kami pikir dua stasion orbital tiasa ngabagi data sareng ngirimkeunana sakaligus dina 125 Mbps, sareng hiji pemancar ngirimkeun satengah tina pakét data sareng anu sanésna ngirim anu sanés," saur Abraham. Malah kiwari, 34-méteran anteneu komunikasi spasi jero sakaligus bisa nampa data ti opat pesawat ruang angkasa béda sakaligus, hasilna merlukeun tilu anteneu pikeun ngalengkepan tugas. "Narima dua transmisi 125 Mbps ti wewengkon langit sarua merlukeun jumlah anteneu sarua jeung narima hiji transmisi," Abraham ngajelaskeun. "Langkung anteneu ngan diperyogikeun upami anjeun kedah komunikasi dina kecepatan anu langkung luhur."
Pikeun ngatasi masalah konjungsi surya, tim Abraham ngusulkeun ngaluncurkeun satelit pamancar ka titik L4/L5 orbit Sun-Mars/Sun-Earth. Saterusna, salila période konjungsi, éta bisa dipaké pikeun ngirimkeun data sabudeureun Panonpoé, tinimbang ngirim sinyal ngaliwatan eta. Hanjakal, salila periode ieu speed bakal turun ka 100 Kbps. Kantun nempatkeun, éta bakal dianggo, tapi lebay.
Samentawis waktos, astronot masa depan di Mars kedah ngantosan langkung ti tilu menit kanggo nampi poto anak ucing, teu kaétang telat anu tiasa dugi ka 40 menit. Untungna, sateuacan ambisi umat manusa nyandak urang langkung jauh tibatan Planét Beureum, Internét antarplanét parantos tiasa dianggo saé dina waktos anu sami.
sumber: www.habr.com