Artemis II: Pochopte, jak funguje komunikace mezi Zemí a astronauty
Když mise Artemis II NASA vzlétající z historického Kennedyho vesmírného střediska v USA 1. dubna ponese na palubě jedno z největších komunikačních zařízení, jaké kdy bylo v historii vesmírného průzkumu spatřeno. Cílem je spojit čtyři astronauty s odborníky na Zemi prostřednictvím skutečného „prostorový internet“.
„Od rozhovorů s řídícími mise v reálném čase až po data, která řídí kritická rozhodnutí, výzkum a dokonce i volání domů, vesmírná komunikace udržuje astronauty ve spojení,“ vysvětluje Ken Bowersox, přidružený administrátor NASA Space Operations Mission Directorate, na webu agentury.
Bude to provedeno kombinací pozemních antén rozmístěných po celé planetě a satelitů, které budou fungovat jako „opakovače signálu“, zaručující téměř nepřetržité pokrytí bez ohledu na rotaci Země a polohu lodi.
Nepřetržitou, spolehlivou a kontrolovanou komunikaci od začátku do konce mise, zatímco se kosmická loď pohybuje, bude zaručena předáníprovozní proces prováděný automatizovanými systémy, které převádějí komunikaci z jednoho spojení na druhý s logickou kontinuitou a bez znatelného přerušení pro uživatele systému.
Síť Near Space Network, kterou spravuje Goddard Space Flight Center NASA, podporuje počáteční fáze Artemis II. Po translunární injekci (odlet z oběžné dráhy Země směrem k Měsíci) podpora migruje do sítě Deep Space Network (DSN), provozované Jet Propulsion Laboratory, která přebírá komunikaci na trase k Měsíci pomocí technologie dlouhého dosahu.
První provozní test laserové komunikace hlubokého vesmíru
DSN, které se v současnosti používá ke komunikaci s rovery na misích na Mars, lze považovat za páteř komunikace v hlubokém vesmíru. Operace s mezinárodní řadou obřích rádiových antén v Kalifornii, Španělsku a Austrálii bude udržovat spojení, kdykoli bude kosmická loď mimo oběžnou dráhu Země.
Ale velkou technologickou novinkou je, že bude testovat systém O2O (Optický komunikační systém Orion Artemis II), který bude schopen přenášet živě 4K videa z Měsíce rychlostí 260 Mbps.
Infrastruktura budoucnosti, O2O bude víc než jen test: je prototypem komunikace pro budoucí kolonie na Měsíci a nakonec pro první lidi na Marsu. Kromě skoku v kvalitě a rychlosti dat jsou laserové terminály menší, lehčí a spotřebovávají méně energie než tradiční rádiové systémy.
Protože kosmická loď posílá více dat, než je praktické přenášet a ukládat v kvalitě (zejména videa), když informace z Orionu dorazí na Zemi, budou komprimovány, aby se snížil objem. Tato strategie – která upřednostňuje komunikaci posádky a životně důležitá data – znamená, že to podstatné se během lunární cesty nikdy neztratí.
Uprostřed cesty (laseru) byl měsíc
Navzdory pokročilé technologii bude Orion čelit plánovanému výpadku komunikace v délce přibližně 41 minut. K tomu dochází kvůli problému geometrického zákrytu, to znamená, když loď proplouvá za Měsícem, jak rádiovým (RF), tak laserovým (optický).
Když se loď znovu objeví, DSN okamžitě obnoví signál k obnovení kontaktu. NASA hodlá eliminovat tento jev – který se již vyskytl během misí programu Apollo – pomocí satelitů, které neustále udržují komunikaci, prostřednictvím Lunar Communications Relay and Navigation Systems, vlastního projektu, který zahrnuje soukromé partnery.
S ohledem na budoucí mise vybrala americká vesmírná agentura v roce 2024 texaskou společnost Intuitive Machines, aby vytvořila a uvedla do provozu první počáteční skupinu satelitů, které budou fungovat jako relé kolem Měsíce. První sada těchto lunárních relé by měla být připravena k předvedení během mise Artemis III.
Funguje jako „neviditelné vlákno“, které udržuje celou misi – od vzletu až po splashdown —, Komunikační sítě NASA jsou rychle se vyvíjející technologií, která pomocí misí jako Artemis II k testování prototypů vytváří základnu pro vzdálenější mise.
