Спутник слежения и ретрансляции данных

С запуском ТДРС-К начинается пополнение флота за счет разработки и развертывания космических аппаратов нового поколения.

Эта визуализация начинается с демонстрации того, как типичный космический корабль (NIMBUS-7) связывался с землей до появления TDRS.

Визуализация, показывающая спутники TDRS, взаимодействующие со спутниками клиента.

Спутник слежения и ретрансляции данных ( TDRS ) — это тип спутника связи , который является частью спутниковой системы слежения и ретрансляции данных (TDRSS), используемой НАСА и другими правительственными агентствами США для связи с независимыми «пользовательскими платформами», такими как спутники , воздушные шары, самолеты, Международная космическая станция и удаленные базы, такие как Южнополярная станция Амундсена-Скотта . Эта система была разработана для замены существующей всемирной сети наземных станций, которые поддерживали все пилотируемые полеты НАСА и беспилотные спутники на низких околоземных орбитах. Основная цель разработки системы заключалась в том, чтобы увеличить время, в течение которого эти космические корабли находились на связи с землей, и улучшить объем передаваемых данных. Все эти спутники TDRSS спроектированы и построены для запуска и работы на геосинхронной орбите на высоте 35 786 км (22 236 миль) над поверхностью Земли.

Первые семь спутников TDRSS построила корпорация TRW . Три более поздние версии были произведены подразделением Boeing корпорации спутниковых систем . Запущено тринадцать спутников; однако один из них был разрушен в результате катастрофы «Челленджера» . ТДРС-1 выведен из эксплуатации в октябре 2009 года. ^{[ 1 ]} TDRS-4 был выведен из эксплуатации в декабре 2011 года. В настоящее время в эксплуатации находятся десять спутников TDRSS. ^{[ 2 ]} Все спутники TDRSS находятся под управлением Центра космических полетов имени Годдарда НАСА . ^{[ 3 ]} Контракт на версии TDRS L&K был заключен с компанией Boeing 20 декабря 2007 года. ^{[ 4 ]} 30 ноября 2011 года НАСА объявило о решении заказать дополнительный спутник TDRS третьего поколения — TDRS M. ^{[ 5 ]}

Операции

Первый спутник слежения и ретрансляции данных был запущен в 1983 году во время космического корабля "Челленджер" первого полета STS-6 . построенная компанией Boeing, Инерционная разгонная ступень, которая должна была вывести спутник с орбиты Челленджера на его конечную геостационарную орбиту, потерпела неудачу, из-за которой она не смогла доставить TDRS на правильную орбиту. В результате пришлось дать команду спутнику использовать бортовые ракетные двигатели, чтобы вывести его на правильную орбиту. Этот расход топлива снизил его способность оставаться на геостационарной орбите; к концу 1997 года орбита изменилась до такой степени, что спутник смог видеть Южный полюс, а на южнополярной станции Амундсен-Скотт была установлена станция восходящей/нисходящей связи; в январе 1998 года ^{[ 6 ]} TDRS-1 был важным каналом связи для исследований в Антарктике до 2009 года.

Второй спутник слежения и ретрансляции данных был уничтожен вместе с «Челленджером» вскоре после запуска во время миссии STS-51-L в январе 1986 года. Следующие пять спутников TDRSS, построенных TRW, были успешно запущены на других космических кораблях «Шаттлы». Три последующих спутника, построенных Boeing, были запущены ракетами Atlas в 2000 и 2002 годах. Пресс-релиз НАСА ^{[ 7 ]} подытожил возможности системы в целом:

«Работая в одиночку, TDRS-1 обеспечил большее покрытие связи в поддержку миссии «Шаттла» в сентябре 1983 года, чем вся сеть станций слежения НАСА обеспечивала во всех предыдущих миссиях «Шаттла».

Первое поколение TDRS планируется вывести из эксплуатации в 2015 году. ^{[ 5 ]}

Наземные терминалы TDRSS

Два наземных спутниковых терминала TDRSS расположены в комплексе NASA White Sands, который находится в районе Лас-Крусес . Все передаваемые по радио команды и полученные телеметрические данные , поступающие на спутники слежения и ретрансляции данных и обратно, проходят через эти терминалы в комплексе Уайт-Сэндс. Сначала была спроектирована и построена всего одна крупная наземная терминальная система для TDRSS. Однако несколько лет спустя, из-за возросшего спроса со стороны пользователей, НАСА заказало проектирование и строительство второй наземной терминальной системы на расстоянии примерно 5 километров (3,1 мили). Таким образом, теперь там находятся два функционально идентичных и дублированных наземных спутниковых терминала, которые известны как Комплекс Уайт Сэндс . Из-за зоны отчуждения и отсутствия поддержки пользователей над Индийским океаном на Гуаме был построен наземный терминал для поддержки TDRS. ^{[ 2 ]}

Система двулатерационного транспондера

Система двулатерационного транспондера (BRTS) обеспечивает поддержку слежения за космическим кораблем TDRS. BRTS состоит из четырех площадок, расположенных на ракетном полигоне Уайт-Сэндс (WSC), Гуаме (GRGT), острове Вознесения (ACN) и Алис-Спрингс , Австралия (ALS). ^{[ 8 ]}

Дизайн

Системы связи спутников TDRSS были разработаны для одновременной поддержки нескольких миссий. Каждый спутник оснащен оборудованием электронных систем связи S-диапазона , K _- диапазона (только 1-го поколения) и K _- диапазона (только 2-го поколения), которые работают на разных несущих частотах, а также поддерживают различные скорости передачи данных. ^{[ 9 ]} Новые спутники Boeing способны поддерживать больше коммуникаций, чем старые спутники TRW.

Различные версии TDRS

Источник раздела: официальный сайт NASA TDRSS. ^{[ 10 ]}

TDRS первого поколения: модели от A до G
TDRS второго поколения: модели от H до J
TDRS третьего поколения: модели от K до M ^{[ 11 ]}
Место запуска: мыс Канаверал , США.
Ракета-носитель: «Спейс шаттл» , «Атлас II» или «Атлас V» . ракета-носитель
Масса: 2108,0 кг
Номинальная мощность: 1700,0 Вт

Возможность		1-е поколение	2-е поколение	3-е поколение
Солнечные панели		2	2	2
Антенна одиночного доступа		2	2	2
	S-диапазон	да	да	да
	Вы группа	да	да	да
	Группа	нет	да	да
Антенна множественного доступа
	получать элементы	30	32	32
	передающие элементы	12	15	15
	формирование луча		на борту	земля
	S-диапазон	да	да	да
Всенаправленная антенна
	S-диапазон	да	да	да
Антенна «космос-земля»		2,0 м	2.4m
	S-диапазон	да	да	да

История запуска

Источник подраздела: Главный каталог NSSDC Отображение: Космический корабль

Примечание: пока спутник TDRSS находится в процессе производства, ему присваивается буквенное обозначение, но после успешного выхода на правильную геостационарную орбиту ему присваивается номер (например, TDRS-A во время разработки и перед приемкой на орбиту). , и TDRS-1 после принятия на орбите и ввода в эксплуатацию). Таким образом, спутники, потерянные в результате неудачного запуска или имеющие серьезные неисправности, никогда не нумеруются.

Фон TDRS

Источник: НАСА: Спутник TDRS A. ^{[ 12 ]}

TDRS-A была первой системой слежения за несколькими спутниками TDRSS. Эта система представляет собой концепцию, использующую технологию спутниковой связи, которая улучшает и экономит операции спутникового слежения и телеметрии . Базовые три геосинхронных спутника (один резервный) отслеживают и принимают данные со спутников для ретрансляции на наземную станцию. Два основных активных спутника разделены орбитой как минимум на 130 градусов по долготе.

Одна система используется для слежения за спутниками с апогеями ниже 2000 км (подавляющее большинство спутников), а другая — с более высокими апогеями. использование рабочих частот около 2150 (плюс-минус 150) МГц и около 14,3 (плюс-минус 0,9) ГГц Первоначальным планом было .

TDRSS изначально предназначался для поддержки спутников с апогеями ниже 12 000 км. Космическим кораблям TDRSS требуется только одна система связи, поскольку наземные телеметрические станции будут совместимы с оборудованием TDRSS.

Галерея

TDRS развернут на СТС-54 с разгонным блоком ИУС .
TDRS первого поколения.
TDRS второго поколения.
TDRS-G в Космическом центре Кеннеди .
TDRS-K перед запуском в Космическом центре Кеннеди.

См. также

Ссылки

^ «Последние новости | НАСА увольняет «королеву» спутникового слежения» . Космический полет сейчас . Проверено 5 февраля 2014 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Спутник слежения и ретрансляции данных (TDRS) | НАСА» . Spacecomm.nasa.gov. 22 октября 2019 года . Проверено 22 октября 2019 г.
^ «НАСА - Главная новость - 20-летие TDRS - 3 апреля 2003 г.» . НАСА.gov . Проверено 5 февраля 2014 г.
^ «Boeing построит НАСА спутники слежения и ретрансляции данных» . Рейтер. 20 декабря 2007 года . Проверено 5 февраля 2014 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Вариант контракта на учения НАСА для спутникового решения TDRS-M сохранит сотни рабочих мест» . НАСА. 30 ноября 2011 года . Проверено 12 декабря 2011 г.
^ «История ТДРС» . 10 апреля 2009 г.
^ «НАСА - пионер космического корабля НАСА отмечает 20-летие службы» . НАСА.gov . Проверено 5 февраля 2014 г.
^ Документ с требованиями к системе миссии поддержки наземного сегмента космической сети (SGSS) (MSRD). Раздел 3.5. НАСА/GSFC: 21 ноября 2008 г.
^ «Радиочастотные системы NASA Goddard TDRS (требуется Adobe Acrobat Reader)» (PDF) . НАСА.gov . Проверено 5 февраля 2014 г.
^ «Спутник слежения и ретрансляции данных (TDRS) | НАСА» . Spacecomm.nasa.gov. 13 ноября 2013. Архивировано из оригинала 20 марта 2009 года . Проверено 5 февраля 2014 г.
^ «ТДРС 11, 12, 13 (ТДРС К, Л, М)» . Space.skyrocket.de . Проверено 18 августа 2017 г.
^ «НАСА – NSSDC – Космический корабль – Подробности» . Nssdc.gsfc.nasa.gov. 16 августа 2013 года . Проверено 5 февраля 2014 г.

Примечания

Внешние ссылки

[T1decomm-1] «Последние новости | НАСА увольняет «королеву» спутникового слежения» . Космический полет сейчас . Проверено 5 февраля 2014 г.

[spacecomm-2] Перейти обратно: ^а ^б «Спутник слежения и ретрансляции данных (TDRS) | НАСА» . Spacecomm.nasa.gov. 22 октября 2019 года . Проверено 22 октября 2019 г.

[3] «НАСА - Главная новость - 20-летие TDRS - 3 апреля 2003 г.» . НАСА.gov . Проверено 5 февраля 2014 г.

[4] «Boeing построит НАСА спутники слежения и ретрансляции данных» . Рейтер. 20 декабря 2007 года . Проверено 5 февраля 2014 г.

[NASA-5] Перейти обратно: ^а ^б «Вариант контракта на учения НАСА для спутникового решения TDRS-M сохранит сотни рабочих мест» . НАСА. 30 ноября 2011 года . Проверено 12 декабря 2011 г.

[southpole-6] «История ТДРС» . 10 апреля 2009 г.

[7] «НАСА - пионер космического корабля НАСА отмечает 20-летие службы» . НАСА.gov . Проверено 5 февраля 2014 г.

[8] Документ с требованиями к системе миссии поддержки наземного сегмента космической сети (SGSS) (MSRD). Раздел 3.5. НАСА/GSFC: 21 ноября 2008 г.

[9] «Радиочастотные системы NASA Goddard TDRS (требуется Adobe Acrobat Reader)» (PDF) . НАСА.gov . Проверено 5 февраля 2014 г.

[10] «Спутник слежения и ретрансляции данных (TDRS) | НАСА» . Spacecomm.nasa.gov. 13 ноября 2013. Архивировано из оригинала 20 марта 2009 года . Проверено 5 февраля 2014 г.

[11] «ТДРС 11, 12, 13 (ТДРС К, Л, М)» . Space.skyrocket.de . Проверено 18 августа 2017 г.

[tdrsa-12] «НАСА – NSSDC – Космический корабль – Подробности» . Nssdc.gsfc.nasa.gov. 16 августа 2013 года . Проверено 5 февраля 2014 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

v т и Спутниковая система слежения и ретрансляции данных
Tracking and data relay satellite List of TDRS satellites
First generation	TDRS-1 TDRS-B TDRS-3 TDRS-4 TDRS-5 TDRS-6 TDRS-7
Second generation	TDRS-8 TDRS-9 TDRS-10
Third generation	TDRS-11 TDRS-12 TDRS-13
Italics denotes launch failure.