美国宇航局的深空网络是做什么的?

美国宇航局的深空网络(DSN)作为一个关键的通信链路,管理、跟踪和控制深空航天器。

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它在收集遥测数据、执行命令以及通过探测遥远天体的无线电信号进行科学研究方面发挥着关键作用。一项名为“追随太阳”(Follow the Sun)的新运营策略优化了全球三个空间站的网络管理,加强了对TESS、Insight和帕克太阳探测器等任务的支持。

深空网络

美国宇航局的深空网络,简称DSN,远不止是一组大天线。它是一个强大的系统,用于指挥、跟踪和监测在许多遥远的行星地点的航天器的健康和安全。深空网络还可以进行强大的科学研究,探测小行星的性质以及行星和卫星的内部。

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遥测

遥测数据是由航天器在探索太阳系深处时通过无线电信号传输到地球的关键科学和工程信息组成的。深空网络(DSN)获取、处理、解码并分发这些数据。

当科学家和工程师想要向深空宇宙飞船发送指令时,他们会求助于深空网络(deep space Network),这是美国宇航局(NASA)的国际巨型无线电天线阵列,用于与月球和更远的地方的宇宙飞船通信。深空网络的操作员接收指令,将其分解成数字比特,精确地将这些大天线对准航天器,并使用无线电波将指令发送给航天器。

宇宙飞船的命令

空间任务操作小组使用深空网络指挥系统来控制其航天器的活动。指令以编码的计算机文件的形式发送给机器人探测器,然后飞船执行一系列动作。

跟踪

深空网络跟踪系统在地面设备和航天器之间提供双向通信,进行测量,使飞行控制器能够非常精确地确定航天器的位置和速度。

无线电科学

深空网络天线用于一些太空任务,利用航天器和地球之间发送的无线电信号进行科学实验。无线电信号在发射和接收之间的变化,可以提供关于太阳系中遥远地方的许多有用信息。例子包括探测土星环,揭示行星和卫星的内部结构,以及检验相对论。

科学

除了作为深空探测通信枢纽的重要作用外,深空网络还被用作科学研究的先进仪器,包括射电天文学和过往小行星的雷达测绘。

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遵循太阳操作

深空网络由三个相距约120度的复合体组成(堪培拉,澳大利亚;马德里,西班牙;戈德斯通,加州)跟踪美国宇航局和非美国宇航局的任务,探索我们太阳系的最远点。从历史上看,这些综合设施每天三班同时运作,每个天线一名操作员,每天24小时,每周7天。一种名为“跟随太阳”的新模式允许三个DSN站点中的每一个在白班期间运行整个网络。

从2017年11月6日格林尼治标准时间午夜(美国东部时间11月5日晚上7点)开始,跟随太阳操作成为现实。堪培拉团队从格林尼治标准时间午夜到格林尼治标准时间早上6点运行网络。马德里队在格林尼治时间早上6点到下午2点接手。戈德斯通团队完成了第一天的工作,从格林尼治标准时间下午2点到晚上10点,然后堪培拉接管了第二天。自Follow the Sun投入运行以来,数据传输性能一直处于标称状态。该倡议支持了TESS、Insight和帕克太阳探测器等任务。


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