NASAs nærrumsnetværk gør det muligt for PACE-klimamissionen at ringe hjem

PACE-missionen (Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem) har leveret sine første operationelle data tilbage til forskere, en bedrift, der delvist er muliggjort af innovativ, datalagringsteknologi fra NASA's Near Space Network, som introducerede to vigtige forbedringer til PACE og andre kommende videnskabelige missioner.

Når en satellit kredser i rummet, genererer dens systemer kritiske data om rumfartøjets helbred, placering, batterilevetid og meget mere. Alt dette sker, mens missionens videnskabelige instrumenter fanger billeder og data, der understøtter satellittens overordnede mål.

Disse data kodes derefter og sendes tilbage til Jorden via radiobølger gennem NASAs Near Space Network og Deep Space Network – men ikke uden udfordringer.

En udfordring er ekstreme afstande, hvor forstyrrelser eller forsinkelser er almindelige. Satellitforstyrrelser ligner, hvad internetbrugere oplever på Jorden med buffering eller defekte links. Hvis der opstår en afbrydelse, kan Delay/Diruption Tolerant Networking eller DTN sikkert gemme og videresende dataene, når en sti åbnes.

NASAs Near Space Network integrerede DTN i fire nye antenner og PACE-rumfartøjet for at vise den fordel, denne teknologi kan have til videnskabelige missioner. Netværket, som understøtter kommunikation til rumbaserede missioner inden for 1,2 millioner miles fra Jorden, forbedrer konstant sine muligheder for at understøtte videnskabs- og udforskningsmissioner.

"DTN er fremtiden for rumkommunikation, der giver robust beskyttelse af data, der kan gå tabt på grund af en afbrydelse," sagde Kevin Coggins, stedfortrædende associeret administrator for NASA's Space Communications and Navigation (SCaN) program. "PACE er den første operationelle videnskabelige mission til at udnytte DTN, og vi bruger den til at overføre data til missionsoperatører, der overvåger batterierne, kredsløbet og mere. Disse oplysninger er afgørende for missionsoperationer."

PACE, en satellit placeret omkring 250 miles over Jorden, indsamler data for at hjælpe forskere med bedre at forstå, hvordan havet og atmosfæren udveksler kuldioxid, måler atmosfæriske variabler forbundet med luftkvalitet og klima og overvåger havets sundhed ved at studere fytoplankton - små planter og alger .

Mens PACE er den første driftsvidenskabelige bruger af DTN, er demonstrationer af teknologien tidligere blevet udført på den internationale rumstation.

Ud over DTN arbejdede Near Space Network sammen med den kommercielle partner Kongsberg Satellite Services i Norge om at integrere fire nye antenner i netværket for at understøtte PACE.

Disse nye antenner, i Fairbanks, Alaska; Wallops Island, Virginia; Punta Arenas, Chile; og Svalbard, Norge, tillader missioner at downlinke terabyte af videnskabelige data på én gang. Ligesom videnskabsmænd og ingeniører konstant forbedrer deres instrumentkapacitet, avancerer NASA også sine kommunikationssystemer for at muliggøre missioner nær Jorden og i det dybe rum.

Mens PACE kredser om Jorden, vil den downlinke sine videnskabelige data 12 til 15 gange om dagen til tre af netværkets nye antenner. Samlet set vil missionen sende 3,5 terabyte videnskabelige data ned hver dag.

Netværkskapacitetsteknikker som DTN og de fire nye antenner er de seneste forbedringer af Near Space Networks katalog over tjenester til støtte for videnskabsmissioner, menneskelig rumflyvning og teknologieksperimenter.

"NASA's Near Space Network har nu en hidtil uset fleksibilitet til at skaffe videnskabsmænd og driftsledere mere af den værdifulde information, de har brug for for at sikre deres missions succes," sagde Coggins.

Ud over disse nye muligheder øger netværket også antallet af kommercielle antenner i sin portefølje. I 2023 udsendte NASA Near Space Network Services-anmodningen om forslag til at søge kommercielle udbydere til integration i netværkets ekspanderende portefølje. Med en stigende kapacitet kan netværket understøtte yderligere videnskabelige missioner og muligheder for downlink.

Leveret af NASA