Отслеживание транспортных средств на низких околоземных орбитах (НОО) сильно отличается от отслеживания полетов в дальний космос. Миссии в дальний космос видны в течение длительных периодов времени с большой части поверхности Земли, поэтому для них требуется мало станций (DSN использует только три по состоянию на 20 февраля 2010 г.). [update]). Однако эти несколько станций требуют использования огромных антенн и сверхчувствительных приемников, чтобы справиться с очень далекими и слабыми сигналами. С другой стороны, миссии на низкой околоземной орбите одновременно видны только с небольшой части поверхности Земли, а спутники быстро перемещаются над головой, что требует большого количества станций слежения, разбросанных по всему миру. Антенны, необходимые для слежения и связи на НОО, не обязательно должны быть такими же большими, как те, которые используются для дальнего космоса, но они должны обеспечивать быстрое отслеживание.
Эти различные требования побудили НАСА построить ряд независимых сетей слежения, каждая из которых оптимизирована для своей миссии. До середины 1980-х годов, когда спутники спутниковой системы слежения и ретрансляции данных (TDRSS) вступили в эксплуатацию, НАСА использовало несколько сетей наземных антенн для отслеживания и связи с космическими кораблями, находящимися на околоземной орбите. Для миссий «Меркурий» , «Близнецы» и «Аполлон» они были основными средствами связи, а сети дальнего космоса (DSN) отводилась вспомогательная/резервная роль. [1]
Сеть космических полетов Меркурия ( MSFN ) была завершена в 1961 году и состояла из 18 наземных станций слежения и двух кораблей в Атлантическом и Индийском океанах для устранения промежутков между наземными станциями. [2] [3] [4]
Между рейсами были некоторые различия. Например, между МА-6 и МА-7 был удален среднеатлантический корабль, а корабль Индийского океана был переведен в Мозамбикский пролив.
корабль Тихоокеанский ( USNS Wheeling ) и комплекс глубокой космической связи Голдстоуна (GDS), Калифорния , использовались во время Гордона Купера MA-9 в 1963 году полета . На МА-9 радар Bermuda FPS-16 был единственным радаром во всей сети, который отслеживал момент вывода капсулы на орбитальную траекторию и, таким образом, имел жизненно важное значение для проверки правильной орбиты. Следующей станцией, с которой был установлен контакт, были Канарские острова. Рейс Купера был задержан на 24 часа из-за неисправности в системе передачи данных антенны радара Bermuda FPS-16. Радар не прошел тест CADFISS, в ходе которого все станции сети должны были передать информацию в НАСА, чтобы гарантировать получение точной информации. Вышедшую из строя деталь заменили в течение 3 часов, но когда коммуникатор Капсулы запросил реальную оценку, ему ответили 24 часа. Миссию немедленно отменили на один день.
Станция слежения НАСА Карнарвон, около 1969 года. Станция слежения Вознесения в 2005 году
Сеть расширилась за счет более длительных полетов проекта «Джемини », которые включали операции сближения с участием двух космических кораблей. Переход к большей компьютеризации и уменьшению голосовой поддержки для Gemini сделал возможной более централизованную сеть с меньшим количеством первичных станций и большим количеством вторичных станций, хотя эти основные объекты были лучше оборудованы. Некоторые станции Меркурия были отключены; многие были дополнены новым оборудованием. [5]
Сеть пилотируемых космических полетов (MSFN) в эпоху Аполлона также была известна как Сеть Аполлона . Из технического отчета НАСА об истории MSFN: [6]
Технические факты из жизни были таковы: радарысетей Mercury и Gemini, очевидно, не могли отследитьдва космических корабля, вращающихся вокруг Луны на расстоянии четверти миллиона мильдалеко: маленькие телеметрические антенны MSFN не могли надеятьсяраспознавать телеметрию и голосовые сообщения в слабыхсигналы, поступающие из окрестностей Луны. Переведенос точки зрения сетевого оборудования, Apollo потребовалось бы как минимумследующие изменения в MSFN:
Для точного отслеживания удаленного космического корабля, пока он находится вне зоны действия радара, необходимо будет включить систему отслеживания дальности и скорости, такую как GRARR или систему дальности и скорости JPL.
Большие тарелочные антенны с высоким усилением, такие как 26-метровые параболоиды, используемые в STADAN и DSN, должны быть добавлены к MSFN для отслеживания и связи на лунных расстояниях.
Существующие станции MSFN не могли должным образом отслеживать очень важные этапы миссии, когда космический корабль выходил на лунную траекторию и когда он погружался в узкий коридор входа в атмосферу на обратном пути. В результате MSFN пришлось расширить за счет кораблей, самолетов и дополнительных наземных объектов.
На некоторых площадках MSFN придется добавить небольшие параболоидные антенны для связи с космическим кораблем «Аполлон», пока он еще находится ниже горизонта для 26-метровых антенн (ниже примерно 16 000 км), но за пределами радиуса действия телеметрических антенн «Джемини».
Трафик связи во время миссий «Аполлон» будет в несколько раз превышать запланированный для «Джемини». Линии NASCOM придется расширить.
Чтобы удовлетворить эти требования, MSFN использовала комбинацию ресурсов. Для связи Аполлона была выбрана система Лаборатории реактивного движения (JPL) под названием « Унифицированный S-диапазон », или USB, которая позволяла отслеживать, определять дальность, телеметрию и голосовую связь с использованием одного и того же передатчика S-диапазона . Околоземное слежение было обеспечено путем модернизации тех же сетей, которые использовались для Меркурия и Близнецов. Новые большие антенны для лунной фазы были построены специально для MSFN, а большие антенны Deep Space Network (DSN) использовались для резервных и критических этапов миссии.
Хотя обычно задача Deep Space Network (DSN) заключалась в отслеживании беспилотных космических кораблей, она также вносила свой вклад в связь и отслеживание миссий Аполлона на Луну . [7] хотя основная ответственность оставалась за Сетью пилотируемых космических полетов (MSFN). DSN разработала станции MSFN для связи с Луной и предоставила вторую антенну на каждом сайте MSFN (именно по этой причине сайты MSFN находились рядом с сайтами DSN). Требовалось две антенны на каждой площадке, поскольку ширина луча, необходимая для больших антенн, была слишком мала, чтобы охватить одновременно лунный орбитальный аппарат и спускаемый аппарат. DSN также поставляла несколько антенн большего размера по мере необходимости, в частности, для телевизионных трансляций с Луны и экстренной связи, таких как «Аполлон-13». [1]
Из отчета НАСА, описывающего, как DSN и MSFN сотрудничали для Аполлона: [6]
Еще один важный шаг вЭволюция сети «Аполлон» началась в 1965 году с появлениемконцепции DSN Wing. Первоначально участие26-метровые антенны DSN во время миссии «Аполлон» должны были быть ограниченына резервную роль. Это было одной из причин, почему MSFN 26-mсайты были совмещены с сайтами DSN в Голдстоуне, Мадрид,и Канберра. Однако наличие двух, хорошо разделенныхкосмические корабли во время лунных операций стимулировали переосмыслениепроблемы отслеживания и связи. Одна мысль быладобавить двойную радиочастотную систему S-диапазона к каждой из трех 26-метровыхантенны MSGN, оставляя близлежащие 26-метровые антенны DSN все еще включенными.резервная роль. Однако расчеты показали, что 26-мдиаграмма направленности антенны, сосредоточенная на приземляемом лунном модуле, будетпотерять от 9 до 12 дБ на лунном горизонте, что затрудняет отслеживаниеи сбор данных орбитальной командной службыМодуль сложный, возможно, невозможный. имело смыслодновременно используйте антенны MSFN и DSN во времяважнейшие лунные операции. Лаборатория реактивного движения, естественно, сопротивляласьпоставить под угрозу цели своих многочисленных беспилотных космических кораблейпередав три своих DSN-станции MSFN длядлительные периоды. Как могли цели Аполлона и глубинныхосвоение космоса можно осуществить без строительства третьего 26-метровогоантенна на каждом из трех мест или подрезание планетарнойнаучные миссии?
Решение пришло в начале 1965 года на совещании в НАСА.Штаб, когда Эберхардт Рехтин предложил то, что сейчасизвестный как «концепция крыла». Крыльевой подход предполагаетстроительство новой секции или «крыла» к главному зданию по адресукаждый из трех задействованных сайтов DSN. Крыло будет включать в себядиспетчерская MSFN и необходимое интерфейсное оборудованиечтобы выполнить следующее:1. Разрешить отслеживание и двустороннюю передачу данных с помощью любогокосмический корабль во время лунных операций.2. Разрешить отслеживание и двустороннюю передачу данных с помощьюкомбинированный космический корабль во время полета на Луну3. Обеспечьте резервное копирование для совмещенного пассивного сайта MSFN.трек (космический корабль-земля) радиочастотного корабля Аполлонакосмические аппараты на транслунном и трансземном этапах.При таком расположении станция DSN может быть быстропереключился с миссии в дальний космос на «Аполлон» и обратно.Персонал GSFC будет полностью управлять оборудованием MSFN.независимо от персонала DSN. Миссии в дальний космос будутне подвергаться такой же опасности, как если бы вся станцияоборудование и персонал были переданы «Аполлону» на нескольконедели.
Подробности этого сотрудничества и работы доступны в двухтомном техническом отчете JPL. [8] [9]
Текущая связь с космическими кораблями на околоземной орбите [ править ]
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Уильям Р. Корлисс (1974). Технический отчет НАСА CR 140390, История сети космического слежения и сбора данных (STADAN), сети пилотируемых космических полетов (MSFN) и сети связи НАСА (NASCOM) (Отчет). НАСА . hdl : 2060/19750002909 . PDF-файл размером 100 МБ. Явно не защищен авторскими правами.
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: 15ea6ee3c8c786b176633614c17721f6__1712744580 URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/15/f6/15ea6ee3c8c786b176633614c17721f6.html Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Manned Space Flight Network - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)
