Joten kuvittele, että sinun on kiireesti otettava yhteyttä Roveriin Marsilla. Kuinka voit tehdä tämän? Jotta ihmiskunnalla on mahdollisuus käydä jopa käytännössä Marsissa, maapallon lähettämän signaalin on kuljettava vähintään viisikymmentäviisi miljoonaa kilometriä! Jopa sellaisella etäisyydellä, jota pidetään pienimmänä ja joka tapahtuu kerran 15-17 vuodessa suuren vastakkainasettelun aikana, vastaanotetun signaalin viive on noin 3 minuuttia. Joten miten pääset Marsiin ja mieluiten ilman häiriöitä?
Kuinka rovereita hallitaan maasta?
Huolimatta siitä, että planeetta Mars on hyvin kaukana meistä, ihmisen luomat rovers -kynät kyntävät jo ruosteista pintaansa. Nämä pienet laitteet eivät vain ota värillisiä kuvia, vaan myös välittävät valtavan määrän tieteellistä tietoa maapallolle.
Jotta sinä ja minä voisimme nauttia panoraamakuvista Marsin maisemasta, tutkijat ovat luoneet todellisen järjestelmän, jonka avulla voimme seurata koko Punaisella planeetalla vastaanotettujen tietojen siirtoprosessia.
Joten useimmiten Marsin tiedonsiirtoprosessissa on mukana 3 päähahmoa - maan päällä sijaitseva avaruusviestintäkeskus, Marsin kiertoradalla sijaitseva satelliitti ja itse rover.
Koska planeetta Earth pyörii hyvin nopeasti akselillaan, jatkuvan signaalin tuottamiseksi Marsilta on oltava useita pisteitä tiedon vastaanottamiseen ja lähettämiseen. Näitä pisteitä kutsutaan DSN-asemiksi. Asemat sijaitsevat Yhdysvalloissa, Espanjassa ja Australiassa, ja kun planeettamme kääntyy toiseen suuntaan, signaali siirretään yksinkertaisesti asemalta toiselle, jolloin se voi käyttää avaruusalusta 24 tuntia vuorokaudessa.
Mainosvideo:
Yleisimmin käytetty asema viestintään roverien kanssa on DSN-asema, joka sijaitsee lähellä Australian pääkaupunkia Canberraa. Tässä kompleksissa on kolme erikokoista aktiiviantennia: DSS-34 ja DSS-45, joiden halkaisijat ovat 34 metriä, ja DSS-43, joiden mitat ovat yli 70 metriä.
Yleensä asemalla on 4 erilaista toimintoa. Joten voidakseen vastaanottaa selkeän signaalin, joka tulee Marsilta, Canberran aseman ei tarvitse vain vastaanottaa salattua tietoa, vaan myös valvoa kahden planeetan välistä viestintämahdollisuutta, prosessoida tietoja, lähettää tutkijoiden ohjausryhmät roverille ja valvoa itse DSN-aseman järjestelmiä.
DSN-asema Canberrassa, Australiassa.
Kaikki tiedot, jotka roveri vastaanottaa, lähetetään DSN-asemalle, josta ne lähetetään avaruusmatkalla kaukaiseen "Punaiseen planeettaan". Signaali kulkee planeetalle noin 5-10 minuutin ajan edellyttäen, että Mars on suhteellisen lähellä etäisyyttä maapallosta, minkä jälkeen se tarttuu kiertävään Marsin satelliittiin, joka lähettää koodatun signaalin roverin vastaanottimeen.
Kaikki roversit on varustettu erikoisantenneilla, joita kutakin käytetään datan vastaanottamiseen ja lähettämiseen. Joten, Curiosity-rover on varustettu kolmella antennilla kerralla, joista jokaisella on omat toiminnot. LGA-antenni vastaa tietojen vastaanottamisesta, UHF-antennia käytetään yleisimmin datan lähettämiseen ja HGA-laite vastaa komentojen vastaanottamisesta ohjaamaan ohjainta.
Joskus rover tuottaa niin paljon tietoa, että kaiken hyödyllisen tiedon lähettäminen maapallolle ei ole aina mahdollista. Tämän ongelman ratkaisemiseksi NASA: n asiantuntijat asettavat tärkeät prioriteetit, joiden vuoksi osa tiedoista poistetaan yksinkertaisesti ennen kuin ne saavuttavat planeettamme.
Tarvitsetko satelliitteja ottaaksesi yhteyttä Marsiin?
Kuten aiemmin selvisimme, kommunikoidaksesi rovereiden kanssa meidän on käytettävä satelliitteja "Punaisen planeetan" kiertoradalla. Kukin näistä satelliiteista kommunikoi roverin kanssa erityisten tiedonsiirtoikkunoiden kautta, jotka kestävät yleensä vain muutaman minuutin. Lyhyestä vuorovaikutusajasta huolimatta tämä aika on aivan riittävä siirtämään kaikki tarvittava määrä tietoa.
Jos vuoteen 2006 asti Odyssey-satelliitti suoritti signaalimiehen työtä, tällä hetkellä uusi satelliitti Mars Reconnaissance Orbiter tai MRO työskentelee sen kanssa. MRO: lla on erittäin vaikuttava huipputeknisten tutkimusvälineiden arsenaali, ja se on varustettu uusimmalla HiRISE-kameralla, jonka avulla voit ottaa korkearesoluutioisia kuvia.
DSN-asemat ovat kosketuksissa MRO: n kanssa noin 16 tuntia päivässä, koska loput ajasta satelliitti sijaitsee Marsin kauimmalla puolella ja on maapallon paksuuden vuoksi suljettu signaalin siirrosta.
Prosessin näennäisestä yksinkertaisuudesta huolimatta tunnin puhelun hinta on tällä hetkellä noin 10 000 dollaria. Joten jos haluat jonain päivänä yhtäkkiä soittaa tulevaan marsilaiseen siirtokuntaan, sinun on ensin kerättävä kohtuullinen summa. No, kun olet lukenut tämän artikkelin, tiedät ainakin, miksi puhelu maksaa niin paljon rahaa.
Daria Eletskaya