  美國國家航空航天局深空網迎來60歲生日，為未來做準備。圖片：uux.cn/NASA （神秘的地球uux.cn）據美國宇航局噴氣推進實驗室：該機構的DSN為幾十項太空任務提供關鍵的通信和導航服務，並且正在進行現代化改造，以支持更多的任務。 12月24日，美國國家航空航天局的深空網迎來了它的第60個年頭。在自1963年以來的連續運行中，DSN使美國國家航空航天局與月球上或月球以外的航天器進行通信成為可能。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡捕捉到的令人眼花繚亂的銀河圖像，不屈不撓的火星車從火星發回的尖端科學數據，以及阿爾特彌斯1號從月球遠端發送的曆史性圖像——它們都是通過該網絡的巨型射電碟形天線到達地球的。 在2024年期間，美國國家航空航天局的空間通信和導航(SCaN)計劃將慶祝過去60年的這些和其他曆史性貢獻，該計劃管理和指導DSN提供的地麵設施和服務。 40多個特派團依賴該網絡，預計在未來幾年將支持兩倍於此的數量。這就是為什麽美國國家航空航天局著眼於未來，用新的菜肴、新的技術和新的方法來擴展和現代化這一重要的全球基礎設施。 “DSN是美國國家航空航天局的心髒——它的重要任務是保持地球和太空之間的數據流動，”美國國家航空航天局總部SCaN網絡服務部代理主任Philip Baldwin說。“但為了支持我們不斷增長的機器人任務組合，以及現在的人類Artemis登月任務，我們需要推進DSN現代化的下一階段。” 滿足額外需求 DSN由位於南加州的美國國家航空航天局噴氣推進實驗室管理，允許任務跟蹤，發送命令和接收來自遙遠航天器的科學數據。為了確保這些航天器能夠始終與地球保持聯係，DSN的14個天線分布在世界各地等距分布的三個建築群中——在加利福尼亞州的戈德斯通；澳大利亞堪培拉；和西班牙馬德裏。 為了確保網絡能夠最大限度地覆蓋如此多的任務，調度人員與DSN團隊成員合作，以確保關鍵操作的網絡支持。為了提高效率，美國國家航空航天局還改變了網絡的運行方式:通過一項名為“追隨太陽”的協議，每個綜合體在白班期間輪流運行整個網絡，然後在一天結束時將控製權移交給該地區的下一個綜合體——本質上是每24小時舉行一次的全球接力賽。節約的成本反過來有助於投資DSN增強。 與此同時，美國國家航空航天局一直在忙於改進以增加容量，從升級和增加天線到開發新技術，這些新技術將有助於支持更多的航天器，並大幅增加可以傳輸的數據量。 一種這樣的技術是激光或光學通信，它可以使更多的數據打包到傳輸中。“激光通信可以改變美國國家航空航天局與遙遠的太空任務的通信方式，”JPL DSN副項目經理艾米·史密斯說。 在地球軌道和月球上成功測試該技術後，美國國家航空航天局目前正在使用DSOC(深空光通信)技術演示來測試更遠距離的激光通信。搭乘該機構的Psyche任務，DSOC已經通過激光從1900萬英裏(3100萬公裏)外將視頻發送到地球，旨在證明高帶寬數據可以從遠至火星的地方發送。 “美國國家航空航天局正在證明激光通信是可行的，所以現在我們正在尋找在現有的無線電天線內建立光學終端的方法，”Smith說。“這些混合天線將仍然能夠發射和接收無線電頻率，但也將支持光學頻率。” 技術遺產 美國國家航空航天局和DSN從一開始就擁抱新技術。該網絡的根源可追溯到1958年，當時美國陸軍與JPL簽訂合同，部署便攜式無線電跟蹤站，接收JPL建造的第一顆成功的美國衛星“探索者1號”的遙測數據。在探索者1號發射幾天後，但在當年晚些時候美國國家航空航天局創建之前，JPL的任務是找出需要什麽來創建一個前所未有的電信網絡，以支持未來的深空任務，從早期的先鋒任務開始。 1958年美國國家航空航天局成立後，JPL的地麵站被命名為深空信息設施，它們在很大程度上相互獨立運行，直到1963年。那時，DSN正式成立，地麵站連接到JPL的新網絡控製中心，這是接近完成。被稱為太空飛行操作設施，該建築仍然是“宇宙的中心”, DSN的三個全球綜合體的數據通過它流動。 “60年來，我們一直在推動技術創新，支持數百項任務，對我們的星球和它所居住的宇宙做出了無數發現，”JPL大學行星際網絡副主任布拉德福德·阿諾德說。“我們驚人的勞動力今天繼續推動創新，形成了一個堅實的基礎，我們可以在此基礎上建設未來60年的空間探索和科學進步。” |
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