Jak NASA odbiera zdjęcia planety Pluton

Wystrzelony przez agencję NASA pojazd kosmiczny New Horizons zaczął kilka dni temu przesyłać na Ziemię pierwsze fotografie planety Pluton. Warto wiedzieć, jakiej aparatury i jakich technologii używa agencja, aby zidentyfikować i odbierać sygnały radiowe, które zostały wysłane przez nadajnik znajdujący nieprawdopodobnie daleko, bo 4,8 mld kilometrów od Ziemi.

Jest to możliwe głównie dzięki zbudowanemu przez NASA systemowi, który nosi nazwę Deep Space Network (DSN). To specyficzna sieć telekomunikacyjna zdolna odbierać sygnały radiowe generowane przez obiekty znajdujące się tak daleko, jak pojazd kosmiczny New Horizons.

Jak NASA odbiera zdjęcia planety Pluton

Antena satelitarna zainstalowana w Kalifornii

Głównym elementem systemu jest sieć olbrzymich odbiorników (talerzy satelitarnych), które rozmieszczono w trzech miejscach: w Kalifornii w pobliżu miasta Barstow, w Hiszpanii pod Madrytem oraz w Australii na peryferiach Canberry. Lokalizacje te nie są przypadkowe. Anteny znajdują się właśnie w tym miejscach, gdyż niezależnie od położenia Ziemi jedna z nich „widzi” zawsze sondę kosmiczną New Horizons. Jak podaje NASA, sieć DSN monitoruje obecnie ok. 30 satelitów wystrzelonych w przestrzeń kosmiczną i utrzymuje z nimi kontakt radiowy.

Zobacz również:

  • Chcą zainstalować sieć światłowodową na Księżycu. "W imię nauki"

Pierwsze zdjęcia Plutona, uznawanego za planetę karłowatą, wykonane przez sondę New Horizons, zostały odebrane przez 70-metrowe anteny znajdujące się w USA oraz w Hiszpanii. Dane są transmitowane na Ziemię z szybkością 1200 bitów na sekundę. Nie jest to więc oszałamiająca szybkość. Wrażenie robi natomiast dystans, jaki sygnał musi pokonać, zanim dotrze na Ziemię. Jest to tak daleko, że pakiet danych wyekspediowanych w przestrzeń kosmiczną przez sondę New Horizons dociera na ziemię po 4 godzinach i trzydziestu minutach.

Jak NASA odbiera zdjęcia planety Pluton

Zdjęcie planety Pluton wykonane 13-go llipca

To wyjaśnia, dlaczego od momentu wysłania przez sondę pierwszych zdjęć Plutona do odebrania ich i następnie odczytania przez informatyków, musi minąć cały dzień. Na pierwsze obrazy wideo – bo i takie będą dostępne – przyjdzie nam poczekać jeszcze dłużej.

Sieć DSN nie tylko odbiera sygnały wysyłane przez próbnik New Horizons, ale może wydawać mu polecenia. Robi to za pośrednictwem sześciu nadajników, które transmitują dane w kierunku sondy z szybkością 500 bitów na sekundę.

Sieć DSN obsługuje nie tylko obiekty, które zostały wystrzelone w przestrzeń kosmiczną przez NASA. Z jej usług korzysta szereg innych instytucji, takich jak np. European Space Agency czy japońska agencja kosmiczna. Sieć utrzymuje jednocześnie kontakt z około 15 sondami kosmicznymi.

Istnieje nawet witryna, na której możemy na bieżąco sprawdzić, z jakimi sondami w danym momencie sieć wymienia dane. Można tu zobaczyć, które anteny odbierają od nich sygnały oraz szereg dodatkowych danych (np. szybkość transmisji czy pasma częstotliwości używane przez nadajniki).

Jak NASA odbiera zdjęcia planety Pluton

Kosmiczna sonda New Horizons

Większość pojazdów kosmicznych wykorzystuje pasmo częstotliwości X-band. To tzw. promieniowanie mikrofalowe. Nadajniki wykorzystują częstotliwości z zakresu od 8,4 do 8,5 GHz, zarezerwowanego specjalnie do obsługiwania dalekosiężnej komunikacji kosmicznej. Sygnały emitowane przez kosmiczne pojazdy są bardzo słabe i podatne na zakłócenia, dlatego zdecydowano się zarezerwować ten właśnie zakres częstotliwości, na którym jest mało innych sygnałów. Niewykluczone, że NASA w przyszłości wybierze inne pasmo częstotliwości. Być może będzie to 32 GHz.

Na koniec ciekawostka. Najbardziej oddaloną od Ziemi sondą kosmiczną, z którą sieć DSN utrzymuje kontakt, jest Voyager 1. Został on wystrzelony w przestrzeń kosmiczną w 1977 roku. Trzy lata temu opuścił Układ Słoneczny i znajduje się obecnie w przestrzeni międzygwiezdnej ok. 45 mld kilometrów od Ziemi. Sygnał radiowy wysłany przez tę sondę dociera do Ziemi po 36 godzinach. Zapas energii wystarczy mu jeszcze na 10 lat podróży.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200