stringtranslate.com

Спутник слежения и ретрансляции данных

Местоположение TDRS по состоянию на март 2019 г.
Запуск TDRS-K положит начало пополнению флота за счет разработки и развертывания космических аппаратов следующего поколения.
Визуализация начинается с демонстрации того, как типичный космический корабль (NIMBUS-7) взаимодействовал с Землей до появления TDRS.
Визуализация, изображающая связь спутников TDRS со спутниками-клиентами.

Спутник слежения и ретрансляции данных ( TDRS ) — это тип спутника связи , который является частью Системы спутников слежения и ретрансляции данных (TDRSS), используемой NASA и другими правительственными агентствами США для связи с независимыми «пользовательскими платформами», такими как спутники , воздушные шары, самолеты, Международная космическая станция и удаленные базы, такие как станция Амундсена-Скотта на Южном полюсе . Эта система была разработана для замены существующей всемирной сети наземных станций, которые поддерживали все пилотируемые миссии NASA и беспилотные спутники на низких околоземных орбитах. Основной целью проектирования системы было увеличение времени, в течение которого эти космические аппараты находились на связи с землей, и улучшение объема данных, которые могли быть переданы. Все эти спутники TDRSS спроектированы и построены для запуска и функционирования на геосинхронной орбите , на высоте 35 786 км (22 236 миль) над поверхностью Земли.

Первые семь спутников TDRSS были построены корпорацией TRW . Три более поздние версии были изготовлены подразделением спутниковых систем корпорации Boeing . Было запущено тринадцать спутников; однако один был уничтожен в катастрофе Challenger . TDRS-1 был выведен из эксплуатации в октябре 2009 года. [1] TDRS-4 был выведен из эксплуатации в декабре 2011 года. В настоящее время в эксплуатации находятся десять спутников TDRSS. [2] Все спутники TDRSS управлялись Центром космических полетов имени Годдарда НАСА . [3] Контракт на версии TDRS L и K был присужден Boeing 20 декабря 2007 года. [4] 30 ноября 2011 года НАСА объявило о решении заказать дополнительный спутник TDRS третьего поколения, TDRS M. [ 5]

В 2022 году НАСА объявило, что начнет поэтапный отказ от системы TDRS и передаст услуги спутниковой ретрансляции коммерческим поставщикам. [6] В 2024 году было объявлено, что, хотя спутники TDRS, вероятно, продолжат работать в течение десятилетия или более, все новые орбитальные миссии будут осуществлять связь через частные спутниковые сети. [7]

Операции

Первый спутник слежения и ретрансляции данных был запущен в 1983 году во время первого полета космического челнока Challenger , STS-6 . Инерциальная верхняя ступень, построенная Boeing , которая должна была вывести спутник с орбиты Challenger на его конечную геосинхронную орбиту, потерпела неудачу, из-за которой она не смогла доставить TDRS на правильную орбиту. В результате пришлось отдать команду спутнику использовать бортовые ракетные двигатели, чтобы переместить его на правильную орбиту. Этот расход топлива снизил его способность оставаться на геостационарной орбите; к концу 1997 года орбита изменилась до такой степени, что спутник смог видеть Южный полюс, и в январе 1998 года на станции Амундсена–Скотта на Южном полюсе была установлена ​​станция восходящей/нисходящей связи ; [8] TDRS-1 был важным каналом связи для исследований Антарктики до 2009 года.

Второй спутник слежения и ретрансляции данных был уничтожен вместе с Challenger вскоре после запуска во время миссии STS-51-L в январе 1986 года. Следующие пять спутников TDRSS, построенных TRW, были успешно запущены на других космических челноках. Три последующих спутника, построенных Boeing, были запущены ракетами Atlas в 2000 и 2002 годах. Пресс-релиз NASA [9] суммировал возможности системы в целом:

«Работая в одиночку, TDRS-1 обеспечил большую зону покрытия связи в поддержку миссии «Шаттл» в сентябре 1983 года, чем вся сеть станций слежения НАСА во всех предыдущих миссиях «Шаттл».

Первое поколение TDRS планируется вывести из эксплуатации в 2015 году. [5]

Заземляющие клеммы TDRSS

Два наземных терминала спутников TDRSS расположены в комплексе NASA White Sands, который находится в районе Лас-Крусес . Все радиокоманды и полученная телеметрия , которые идут на спутники слежения и ретрансляции данных и от них, проходят через эти терминалы в комплексе White Sands. Сначала была спроектирована и построена только одна большая система наземного терминала для TDRSS. Однако несколько лет спустя из-за возросшего спроса пользователей NASA заказало проектирование и строительство второй системы наземного терминала примерно в 5 километрах (3,1 мили) от них. Таким образом, теперь там есть два функционально идентичных и избыточных спутниковых наземных терминала, которые известны как комплекс White Sands . Из-за Зоны отчуждения, отсутствия поддержки пользователей над Индийским океаном, наземный терминал был построен на Гуаме для поддержки TDRS. [2]

Система двухстороннего дальномерного транспондера

Система двухпозиционного дальномерного транспондера (BRTS) обеспечивает поддержку слежения за космическими аппаратами TDRS. BRTS состоит из четырех площадок, расположенных на ракетном полигоне Уайт-Сэндс (WSC), Гуаме (GRGT), острове Вознесения (ACN) и в Алис-Спрингс , Австралия (ALS). [10]

Дизайн

Спутник TDRS первого поколения, экспонирующийся в Центре Стивена Ф. Удвара-Хейзи , размещен над космическим челноком Discovery .

Системы связи спутников TDRSS были разработаны для поддержки нескольких миссий одновременно. Каждый спутник имеет аппаратные средства электронных систем связи S-диапазона , Ku - диапазона (только 1-го поколения) и K - диапазона (только 2-го поколения), которые работают на разных несущих частотах и ​​также поддерживают разные скорости передачи данных. [11] Новые спутники Boeing способны поддерживать больше коммуникаций, чем старые спутники TRW.

Различные версии TDRS

Источник раздела: официальный сайт NASA TDRSS [12]

История запусков

Источник подраздела: NSSDC Master Catalog Display: Космические аппараты

Примечание: пока спутник TDRSS находится в процессе производства, ему присваивается буквенное обозначение, но после того, как он успешно достиг правильной геосинхронной орбиты, ему присваивается номер (например, TDRS-A во время разработки и до принятия на орбиту и TDRS-1 после принятия на орбиту и ввода в эксплуатацию). Таким образом, спутники, которые были потеряны в результате неудачных запусков или имели серьезные неисправности, никогда не нумеруются.

Фон TDRS

Источник: NASA: Спутник TDRS A [14]

TDRS-A была первой системой слежения за несколькими спутниками TDRSS. Система представляет собой концепцию, использующую технологию спутников связи, которая улучшает и экономит операции спутникового слежения и телеметрии . Три основных геосинхронных спутника (один резервный) отслеживают и получают данные со спутников для ретрансляции на наземную станцию. Два основных активных спутника разнесены на орбите по меньшей мере на 130 градусов долготы.

Одна система используется для отслеживания спутников с апогеями ниже 2000 км (подавляющее большинство спутников), а другая для тех, у кого апогеи выше. Использование рабочих частот около 2150 (плюс-минус 150) МГц и около 14,3 (плюс-минус 0,9) ГГц было первоначальным планом.

Первоначально TDRSS предназначалась для поддержки спутников с апогеями ниже 12 000 км. Космическим аппаратам в TDRSS требуется только одна система связи, поскольку наземные телеметрические станции будут совместимы с оборудованием TDRSS.

Галерея

Смотрите также

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Спутниковая система слежения и ретрансляции данных» .

Ссылки

  1. ^ "Срочные новости | НАСА отправляет в отставку "королеву" флота спутников слежения". Spaceflight Now . Получено 5 февраля 2014 г.
  2. ^ ab "Спутник слежения и ретрансляции данных (TDRS) | NASA". Spacecomm.nasa.gov. 22 октября 2019 г. Получено 22 октября 2019 г.
  3. ^ "NASA – Top Story – TDRS 20th Anniversary – April 03, 2003". Nasa.gov . Получено 5 февраля 2014 .
  4. ^ "Boeing построит спутники слежения и ретрансляции данных NASA". Reuters. 20 декабря 2007 г. Получено 5 февраля 2014 г.
  5. ^ ab "NASA Exercises Contract Option For TDRS-M Satellite Decision Will Retain Hundred of Jobs". NASA. 30 ноября 2011 г. Получено 12 декабря 2011 г.
  6. ^ "Companies Vie to Build NASA's Next Communications Network - IEEE Spectrum". spectrum.ieee.org . Получено 17 октября 2024 г.
  7. ^ "NASA to Embrace Commercial Sector, Fly Out Legacy Relay Fleet - NASA". 16 октября 2024 г. Получено 17 октября 2024 г.
  8. ^ "История TDRS". 10 апреля 2009 г.
  9. ^ "NASA – Pioneer NASA Spacecraft Celebrates 20 Years of Service". Nasa.gov . Получено 5 февраля 2014 г.
  10. ^ Требования к системе миссии (MSRD) наземного сегмента космической сети (SGSS). Раздел 3.5. NASA/GSFC: 21 ноября 2008 г.
  11. ^ "NASA Goddard TDRS Radio Frequency Systems (требуется Adobe Acrobat Reader)" (PDF) . Nasa.gov . Получено 5 февраля 2014 г. .
  12. ^ "Спутник слежения и ретрансляции данных (TDRS) | NASA". Spacecomm.nasa.gov. 13 ноября 2013 г. Архивировано из оригинала 20 марта 2009 г. Получено 5 февраля 2014 г.
  13. ^ "TDRS 11, 12, 13 (TDRS K, L, M)". Space.skyrocket.de . Получено 18 августа 2017 г. .
  14. ^ "NASA – NSSDC – Spacecraft – Details". Nssdc.gsfc.nasa.gov. 16 августа 2013 г. Получено 5 февраля 2014 г.

Примечания

Внешние ссылки