美國國家航空航天局深空網(wǎng)迎來60歲生日，為未來做準備
作者:探索 來源:綜合 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時間:2025-12-09 17:05:02 評論數(shù):
美國國家航空航天局深空網(wǎng)迎來60歲生日，局深為未來做準備。空網(wǎng)圖片：uux.cn/NASA
（神秘的迎歲地球uux.cn）據(jù)美國宇航局噴氣推進實驗室：該機構的DSN為幾十項太空任務提供關鍵的通信和導航服務，并且正在進行現(xiàn)代化改造，生日以支持更多的做準任務。
12月24日，美國美國國家航空航天局的航空航天深空網(wǎng)迎來了它的第60個年頭。在自1963年以來的局深連續(xù)運行中，DSN使美國國家航空航天局與月球上或月球以外的空網(wǎng)航天器進行通信成為可能。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡捕捉到的迎歲令人眼花繚亂的銀河圖像，不屈不撓的生日火星車從火星發(fā)回的尖端科學數(shù)據(jù)，以及阿爾特彌斯1號從月球遠端發(fā)送的做準歷史性圖像——它們都是通過該網(wǎng)絡的巨型射電碟形天線到達地球的。
在2024年期間，美國美國國家航空航天局的空間通信和導航(SCaN)計劃將慶祝過去60年的這些和其他歷史性貢獻，該計劃管理和指導DSN提供的地面設施和服務。
40多個特派團依賴該網(wǎng)絡，預計在未來幾年將支持兩倍于此的數(shù)量。這就是為什么美國國家航空航天局著眼于未來，用新的菜肴、新的技術和新的方法來擴展和現(xiàn)代化這一重要的全球基礎設施。
“DSN是美國國家航空航天局的心臟——它的重要任務是保持地球和太空之間的數(shù)據(jù)流動，”美國國家航空航天局總部SCaN網(wǎng)絡服務部代理主任Philip Baldwin說。“但為了支持我們不斷增長的機器人任務組合，以及現(xiàn)在的人類Artemis登月任務，我們需要推進DSN現(xiàn)代化的下一階段。”
滿足額外需求
DSN由位于南加州的美國國家航空航天局噴氣推進實驗室管理，允許任務跟蹤，發(fā)送命令和接收來自遙遠航天器的科學數(shù)據(jù)。為了確保這些航天器能夠始終與地球保持聯(lián)系，DSN的14個天線分布在世界各地等距分布的三個建筑群中——在加利福尼亞州的戈德斯通；澳大利亞堪培拉；和西班牙馬德里。
為了確保網(wǎng)絡能夠最大限度地覆蓋如此多的任務，調度人員與DSN團隊成員合作，以確保關鍵操作的網(wǎng)絡支持。為了提高效率，美國國家航空航天局還改變了網(wǎng)絡的運行方式:通過一項名為“追隨太陽”的協(xié)議，每個綜合體在白班期間輪流運行整個網(wǎng)絡，然后在一天結束時將控制權移交給該地區(qū)的下一個綜合體——本質上是每24小時舉行一次的全球接力賽。節(jié)約的成本反過來有助于投資DSN增強。
與此同時，美國國家航空航天局一直在忙于改進以增加容量，從升級和增加天線到開發(fā)新技術，這些新技術將有助于支持更多的航天器，并大幅增加可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
一種這樣的技術是激光或光學通信，它可以使更多的數(shù)據(jù)打包到傳輸中。“激光通信可以改變美國國家航空航天局與遙遠的太空任務的通信方式，”JPL DSN副項目經(jīng)理艾米·史密斯說。
在地球軌道和月球上成功測試該技術后，美國國家航空航天局目前正在使用DSOC(深空光通信)技術演示來測試更遠距離的激光通信。搭乘該機構的Psyche任務，DSOC已經(jīng)通過激光從1900萬英里(3100萬公里)外將視頻發(fā)送到地球，旨在證明高帶寬數(shù)據(jù)可以從遠至火星的地方發(fā)送。
“美國國家航空航天局正在證明激光通信是可行的，所以現(xiàn)在我們正在尋找在現(xiàn)有的無線電天線內(nèi)建立光學終端的方法，”Smith說。“這些混合天線將仍然能夠發(fā)射和接收無線電頻率，但也將支持光學頻率。”
技術遺產(chǎn)
美國國家航空航天局和DSN從一開始就擁抱新技術。該網(wǎng)絡的根源可追溯到1958年，當時美國陸軍與JPL簽訂合同，部署便攜式無線電跟蹤站，接收JPL建造的第一顆成功的美國衛(wèi)星“探索者1號”的遙測數(shù)據(jù)。在探索者1號發(fā)射幾天后，但在當年晚些時候美國國家航空航天局創(chuàng)建之前，JPL的任務是找出需要什么來創(chuàng)建一個前所未有的電信網(wǎng)絡，以支持未來的深空任務，從早期的先鋒任務開始。
1958年美國國家航空航天局成立后，JPL的地面站被命名為深空信息設施，它們在很大程度上相互獨立運行，直到1963年。那時，DSN正式成立，地面站連接到JPL的新網(wǎng)絡控制中心，這是接近完成。被稱為太空飛行操作設施，該建筑仍然是“宇宙的中心”, DSN的三個全球綜合體的數(shù)據(jù)通過它流動。
“60年來，我們一直在推動技術創(chuàng)新，支持數(shù)百項任務，對我們的星球和它所居住的宇宙做出了無數(shù)發(fā)現(xiàn)，”JPL大學行星際網(wǎng)絡副主任布拉德福德·阿諾德說。“我們驚人的勞動力今天繼續(xù)推動創(chuàng)新，形成了一個堅實的基礎，我們可以在此基礎上建設未來60年的空間探索和科學進步。”