ناسا آنتن رادیویی 34 متری (آنتن 34 متری ناسا) با شناسهٔ DSS-23 را در مجتمع گلدستونِ کالیفرنیا راه‌اندازی کرد تا ظرفیت شبکهٔ فضای عمیق (DSN) افزایش یابد و فشار ارتباطی مأموریت‌های متعدد را کاهش دهد.

اهمیت آنتن 34 متری ناسا

شبکهٔ فضای عمیق (DSN) انتقال صدها پروندهٔ داده از مأموریت‌های رباتیک و انسانی در فواصل بسیار دور را بر عهده دارد؛ از ویجرها و مریخ‌نوردها تا رصدخانه‌هایی مانند چاندرا. آنتنِ DSS-23 پنجمین از شش آنتن 34 متری است که در قالب پروژهٔ Aperture Enhancement به شبکه اضافه شده و نقش میانی میان بشقاب‌های کوچک‌تر و آنتن‌های 70 متری را ایفا می‌کند.

آنتن 34 متری DSS-23 در مجتمع گلدستون

پیش‌زمینه و ساختار شبکهٔ فضای عمیق

شبکهٔ فضای عمیق شامل سه مجموعهٔ اصلی در گلدستونِ کالیفرنیا، مادریدِ اسپانیا و کانبراِ استرالیا است؛ هر مجموعه یک آنتن 70 متری و چندین آنتن کوچک‌تر دارد. آنتن‌های 34 متری برای پر کردن فاصلهٔ ظرفیت میان بشقاب‌های کوچک‌تر و آنتن‌های 70 متری طراحی شده‌اند و به‌ویژه وقتی تعداد مأموریت‌های فعال زیاد می‌شود، کاربردی می‌گردند.

چالش افزایش تقاضا

بیش از 40 فضاپیما هم‌اکنون از DSN استفاده می‌کنند و برنامه‌هایی مانند آرتمیس که پروازهای سرنشین‌دار به ماه را افزایش می‌دهند، فشار بر پهنای باند و زمان دسترسی شبکه را بالا برده‌اند. مدیریت اولویت‌ها در دسترسی به شبکه کاری حساس است؛ مدیران JPL اشاره کرده‌اند که مأموریت‌های سرنشین‌دار معمولاً اولویت بالاتری دارند. برای مراجعه به نقش JPL می‌توانید صفحهٔ رسمی Jet Propulsion Laboratory را مشاهده کنید.

مشخصات پروژه و چشم‌انداز

  • نوع آنتن: رادیویی، 34 متر (114 فوت)
  • مکان: مجتمع گلدستون، کالیفرنیا
  • شناسه: DSS-23 (پنجمین از شش آنتن افزایشی)
  • زمان عملیاتی شدن: 3 اوت (همزمان با پیگیری رصدخانهٔ چاندرا)
  • پایان پروژه: آنتن ششم (DSS-33) در کانبرا پیش‌بینی شده که در 2029 عملیاتی شود

پروژهٔ افزایش دهانه از 2009 آغاز شده و در مسیر خود با تأخیرها و افزایش هزینه روبه‌رو بوده است. دفتر بازرس کل ناسا در گزارشی در 2015 هزینهٔ اولیه را حدود 362.4 میلیون دلار برآورد کرده بود؛ تا آغاز سال مالی 2023 رقم مورد انتظار نزدیک به 706 میلیون دلار شد و پروژه تقریباً پنج سال عقب افتاد. گزارش‌ها و مستندات رسمی در سایت دفتر بازرس کل ناسا در دسترس است.

پیامدها برای مأموریت‌های آینده

با رشد برنامه‌های ماه و برنامه‌ریزی برای پایگاه دائمی در نزدیک قطب جنوبی ماه در دههٔ 2030، نیاز به زیرساخت‌های زمینی قوی‌تر و هماهنگی میان شبکه‌های مختلف افزایش می‌یابد. ناسا چشم‌انداز ایجاد یک «شبکهٔ هماهنگ قمری» را مطرح کرده که ارتباطات میان دارایی‌های پایگاه را پشتیبانی می‌کند و نیازمند تلفیق فناوری‌های زمینی، مداری و ماهواره‌ای است.

راه‌حل‌های پیشنهادی

  • گسترش آنتن‌های زمینی و تکمیل پروژه‌های افزایشی مانند DSS-23
  • همکاری‌های بین‌المللی برای اشتراک‌گذاری زیرساخت و زمان فرکانس
  • استفاده از ایستگاه‌ها و خدمات تجاری خصوصی برای بارگذاری ترافیک ارتباطی
  • توسعهٔ پروتکل‌های فشرده‌سازی و زمان‌بندی پیشرفته برای بهینه‌سازی استفاده از پهنای باند

خلاصه و چشم‌انداز

اضافه شدن آنتن 34 متری ناسا (DSS-23) ظرفیت عملیاتی DSN را افزایش می‌دهد و فشار کوتاه‌مدت روی ارتباطات مأموریت‌ها را کاهش می‌دهد، اما تقاضای فزایندهٔ مأموریت‌ها نیازمند سرمایه‌گذاری‌های بیشتر و راهکارهای نوآورانه در سطح بین‌المللی و تجاری است. آیندهٔ کاوش عمیق وابسته به هماهنگی دقیق میان فضاپیماها، شبکه‌های زمینی و سیاست‌گذاری تخصیص منابع خواهد بود.

برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ تاریخچه و عملکرد DSN می‌توانید صفحهٔ ویکی‌پدیا دربارهٔ Deep Space Network را مشاهده کنید.