Welche Art von Kommunikationsverkehr für Weltraummissionen muss priorisiert werden?

Ich studiere derzeit DSN-bezogene Dinge und zu diesem Zweck muss ich einige Details wissen.

Ich studiere derzeit das Deep Space Network und versuche, mir ein besseres Bild davon zu machen, wie der DSN-Kommunikations-"Verkehr" verwaltet wird. Wie wird der DSN-Datenverkehr priorisiert? Was passiert, wenn es einen Notfall gibt? Wurde die routinemäßige Kommunikation jemals blockiert oder verschoben, um Platz für kritische Kommunikation zu schaffen?

Referenz: Das Deep Space Network Scheduling Problem

Welche DSN-bezogenen Dinge studieren Sie gerade? Es wäre gut zu posten, welche Quellen Sie verwenden, außer nur hier zu fragen. Ich denke, es ist eine wirklich interessante Frage, aber sie ist wirklich weit gefasst. Eine Sache, die wichtig zu verstehen ist, ist, dass es sich um eine ziemlich gemischte Tüte verschiedener Arten und Geschwindigkeiten und Entfernungen der Kommunikation handelt. Live-Video von der ISS, Telemetrie von den Voyagers und Weltcup-Berichterstattung von geostationären Relais sind alles völlig separate, nicht konkurrierende Systeme, aber nur eines verwendet DSN.
Es könnte gut sein, sich auf einen Typ zu konzentrieren. Ich werde Ihre Frage geringfügig bearbeiten, um sicherzustellen, dass sie keinen "zu breiten" Kommentar erhält.
Das wäre hilfreich, danke. Ich habe es nur mit zusätzlichen Details bearbeitet.
Sie werden vielleicht feststellen, dass eine Antwort auf diese enge, gut definierte Frage Ihnen viel Einsicht verschafft und die nächste Frage völlig verändert. Vermischen Sie auch keine Frage zur aktuellen Situation mit einer ganz anderen Frage zur Zukunft. Stackexchange ist nicht für offene Diskussionen oder allgemeine Fragen. Sorgfältig geschriebene, eng definierte Fragen erhalten oft die besten und hilfreichsten Antworten. Sie können noch viele weitere Fragen stellen, aber bei einer großen besteht die Gefahr, dass sie irgendwann geschlossen wird.
Sieht besser aus! Ich habe nur das Format der Links angepasst.
Ich vermute stark (aber weiß es keineswegs), dass, wenn ein Raumfahrzeug weit genug entfernt ist, um die Verwendung des DSN zu erfordern, wo sich eine Situation schnell genug entwickeln kann, um einen "Notfall" -Verkehr zu erfordern, der Betreiber dieses Raumfahrzeugs kaufen wird viel Zeit auf dem DSN. Das Gesetz von Angebot und Nachfrage wird dann den Raumfahrzeugbetreiber dazu veranlassen, vor dem Start zu versuchen, das Raumfahrzeug ausreichend zuverlässig und autonom zu machen, so dass ein solcher Notverkehr nicht benötigt wird, aber dass er weit im Voraus geplant werden kann. Es ist nicht so, dass Sie nicht wissen, wo Ihr Raumschiff in einem Tag sein wird.
Ich bin auch ein wenig verwirrt über die Tags. Ich verstehe nicht, wie dies mit SpaceX zusammenhängt, und Sie möchten wirklich nicht, dass ein Kommunikationssatellit die Verwendung des Deep Space Network erfordert. Bei JPL Horizons scheint es um Datenverarbeitung zu gehen, nicht um Kommunikation. Ich bin sicher, Sie könnten SpaceX für den Start eines Kommunikationssatelliten beauftragen, oder Sie könnten das DSN verwenden, um mit einer Marssonde zu kommunizieren (aber ich hoffe, Sie wissen gut genug, was Sie tun, um keine Fremden fragen zu müssen). das Internet, wenn Sie das tun ...), ..., aber alle zusammen? Macht nicht viel Sinn.
@MichaelKjörling Die Frage hat sich weiterentwickelt, da das OP sie verbessert hat. Ich denke, in einer der Inkarnationen machten diese Takes kurzzeitig mehr Sinn, aber Ihr Recht, das OP und ich selbst (erröten) sollten daran denken, die Tags erneut zu überprüfen, wenn der Text geändert wurde.
@uhoh Ja, ich habe die vorherigen Überarbeitungen gesehen, was mich, wenn überhaupt, nur noch verwirrter gemacht hat. Und ich neige dazu, Fragen im Kontext ihrer Tags zu lesen; schuldig wie angeklagt, dort.

Antworten (1)

Die Kommunikation im Weltraum ist intermittierend: Die Kommunikationsverbindung besteht nur, wenn eine Parabolantenne auf das Raumfahrzeug gerichtet ist. Wenn ein Raumschiff einen Notfall hat, weiß niemand davon bis zum nächsten planmäßigen DSN-Kontakt.

Der DSN-Datenverkehr wird von der DSN-Organisation geplant . Wenn ein geplanter Kontakt ein Problem findet, kann der Zeitplan neu angeordnet werden . Ich nehme an, dass dies einige Verhandlungen zwischen DSN und den geplanten Benutzern beinhaltet, aber ich habe keine Daten zu diesem Prozess gefunden.

Die größten Antennen des DSN werden oft bei Notfällen von Raumfahrzeugen angefordert. Fast alle Raumfahrzeuge sind so konstruiert, dass der normale Betrieb mit den kleineren (und sparsameren) Antennen des DSN durchgeführt werden kann, aber im Notfall ist die Verwendung der größten Antennen entscheidend. Dies liegt daran, dass ein in Schwierigkeiten geratenes Raumfahrzeug möglicherweise gezwungen ist, weniger als seine normale Sendeleistung zu verwenden, Probleme bei der Lageregelung die Verwendung von Antennen mit hoher Verstärkung ausschließen können und die Wiederherstellung jedes Bits der Telemetrie für die Beurteilung des Zustands des Raumfahrzeugs und die Planung der Wiederherstellung von entscheidender Bedeutung ist .

Das bekannteste Beispiel ist die Apollo 13-Mission, bei der die begrenzte Batterieleistung und die Unfähigkeit, die High-Gain-Antennen des Raumfahrzeugs zu verwenden, die Signalpegel unter die Fähigkeiten des bemannten Raumflugnetzes reduzierten, und die Verwendung der größten DSN-Antennen (und der australischen Parkes Radioteleskop des Observatoriums) war entscheidend, um das Leben der Astronauten zu retten. Während Apollo auch eine US-Mission war, bietet DSN diesen Notdienst auch anderen Raumfahrtbehörden an, im Geiste der behördenübergreifenden und internationalen Zusammenarbeit. Beispielsweise wäre die Wiederherstellung der Mission des Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ohne den Einsatz der größten DSN-Anlagen nicht möglich gewesen.

Ein Beispiel für einen Notfalleinsatz ist die Bergung von SOHO :

In einem Versuch, SOHO so schnell wie möglich zu bergen, setzte das Flight Operations Team die Uplink-Befehle an das Raumschiff über das Deep Space Network der NASA für mindestens 12 Stunden pro Tag (normaler Pass) plus die gesamte zusätzliche Zeit, die von DSN angegeben wurde, fort. Die ESA-Bodenstationen in Perth, Vilspa und Redu unterstützten die Suche nach einem Downlink-Signal. An den Bodenstationen wurde spezielle Ausrüstung aufgestellt, um nach Spitzen im Downlink-Spektrum zu suchen und es in Echtzeit in den SOHO-Betriebseinrichtungen im Goddard Space Flight Center anzuzeigen.

Die Analyse von Einstellungsexperten führte zu dem Schluss, dass SOHO in eine Drehung um eine Achse geriet, sodass die Solarmodule fast mit der Kante zur Sonne ausgerichtet waren und daher keinen Strom erzeugten. Da die Rotationsachse im Raum fixiert ist, änderte sich die Ausrichtung der Paneele in Bezug auf die Sonne allmählich, während das Raumfahrzeug in seiner Umlaufbahn um die Sonne voranschritt, was mit fortschreitender Zeit zu einer erhöhten Sonneneinstrahlung der Solaranordnungen des Raumfahrzeugs führte.

Am 23. Juli nutzten Forscher des National Astronomy and Ionosphere Center (NAIC) in Arecibo, Puerto Rico, das Radioteleskop der Einrichtung mit einem Durchmesser von 305 Metern, um ein Signal in Richtung SOHO zu senden, während die 70-Meter-Schüssel des Deep Space Network der NASA in Goldstone (USA ) fungierte als Empfänger, lokalisierte das Echo des Raumfahrzeugs und verfolgte es mehr als eine Stunde lang mit Radartechniken. Es wurde festgestellt, dass sich SOHO langsam in der Nähe seiner erwarteten Position im Weltraum dreht.

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