NASA 的深空天线升级以影响航海者通信

DSS43 是位于澳大利亚深空网络堪培拉设施的 70 米宽(230 英尺宽)无线电天线(www.heitudi.cn)。它是唯一可以向航海者 2 号航天器发送命令的天线。

从 3 月初开始,美国宇航局的航海者 2 号将在没有收到地球指令的情况下安静地穿越星际空间。这是因为航海者号的主要通信方式,即位于澳大利亚堪培拉的深空网络 70 米宽(230 英尺宽)无线电天线,将进行大约 11 个月的关键升级。在此期间,航海者号团队仍将能够从航海者 2 号接收科学数据,以执行其探索太阳域最外缘及更远地区的任务。

大约有 20 层办公楼那么大,这道菜已经使用了 48 年。70 米天线的某些部件,包括向各种航天器发送命令的发射器,已有 40 年的历史,而且越来越不可靠。深空网络 (DSN) 升级计划现在开始,因为航海者 2 号在 1 月份意外透支电源并自动关闭其科学仪器后已恢复正常运行。

该网络一年 365 天、每天 24 小时运行,分布在世界各地的三个站点,分别位于加利福尼亚、西班牙和澳大利亚。这允许导航员在地球自转期间始终与月球和其他地方的航天器进行通信。航海者 2 号于 1977 年发射升空,目前距离地球超过 110 亿英里(170 亿公里)。它相对于地球轨道平面向下飞行,只能从南半球看到它,因此只能与澳大利亚站点通信。

此外,需要一个特殊的 S 波段发射器来向航海者 2 号发送命令——一个足够强大以到达星际空间的发射器,其频率可以与航海者号的过时技术进行通信。堪培拉 70 米天线(称为“DSS43”)是南半球唯一的此类天线。随着天线中设备的老化,意外中断的风险将增加,这给航海者任务增加了更多风险。计划中的升级不仅会降低这种风险,还会增加最先进的技术升级,这将有利于未来的任务。

“显然,11 个月的维修对其他 DSN 站点施加了更多限制,”深空网络首席工程师杰夫伯纳说。“但好处是,当我们回来时,堪培拉的天线会可靠得多。”

维修将比航海者 2 号受益更多,包括未来的任务,如火星 2020 漫游车和月球到火星的探索工作。该网络将在确保为月球和火星任务以及载人阿尔忒弥斯任务提供通信和导航支持方面发挥关键作用。“需要进行维护以支持 NASA 未来正在开发和发射的任务,以及支持目前正在运行的任务,”航海者号项目经理兼 JPL 星际网络主管苏珊娜·多德 (Suzanne Dodd) 说。

三个堪培拉 34 米(111 英尺)天线可以配置为收听航海者 2 号的信号;他们只是无法传输命令。多德说,与此同时,航海者号团队将使航天器进入静止状态,这仍将允许它在 11 个月的停机时间内发回科学数据。

多德说:“我们假设航天器在天线关闭期间一切正常,我们将航天器恢复到正常状态。” “如果事情不正常——这总是有可能的,特别是对于老化的航天器——那么那里的机载故障保护可以处理这种情况。”

伯纳说,在 70 米天线上的工作就像把一辆旧车带进店里:从来没有什么好时机去做,但如果你这样做,它会让汽车更加可靠。

堪培拉 DSN 站的工作预计将于 2021 年 1 月完成。 DSN 由 NASA 喷气推进实验室管理,用于该机构的人类探索和运营空间通信和导航计划。

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