Das Near Space Network der NASA ermöglicht es Raumfahrzeugen, das Sonnensystem und die Erde zu erkunden, wichtige wissenschaftliche Daten an Forscher und Wissenschaftler zurückzusenden, damit sie diese untersuchen und tiefgreifende Entdeckungen machen können.
Jetzt hat das Netzwerk vier neue globale Antennen integriert, um Wissenschafts- und Explorationsmissionen weiter zu unterstützen. Im Dezember 2022 Antennen in Fairbanks, Alaska; Wallops-Insel, Virginia; Punta Arenas, Chile; und Svalbard, Norwegen, gingen online, um aktuelle und zukünftige Missionen mit S-, X- und Ka-Band-Kommunikationsmöglichkeiten auszustatten.
Diese neuen Antennen wurden entwickelt, um Missionen zu unterstützen, bei denen immense Datenmengen erfasst werden. So wie Wissenschaftler ihre Instrumentenfähigkeiten erweitern, entwickelt die NASA auch ihre Kommunikationssysteme weiter, um Missionen in der Nähe der Erde und im Weltraum zu ermöglichen.
Dieses Upgrade verleiht dem Near Space Network eine beispiellose Flexibilität und wird die direkte Kommunikation zur Erde verbessern – den Prozess, bei dem ein Satellit ein Bild aufnimmt und das Bild dann über Funkwellen an eine Antenne auf der Erde sendet. Diese Daten werden dann verarbeitet und an Wissenschaftler gesendet. Das Near Space Network wird vom NASA-Programmbüro für Space Communications and Navigation (SCaN) verwaltet, das die Entwicklung und Verbesserung der beiden primären Kommunikationsnetzwerke der NASA überwacht: das Near Space- und das Deep Space-Netzwerk.
Das Near Space Network bietet Missionen Kommunikationsdienste durch eine Mischung aus staatlichen und kommerziellen Ressourcen. Um diese neuen Antennen zu entwickeln, arbeitete das Team mit dem kommerziellen Partner Kongsberg Satellite Services (KSAT) zusammen, der die Antennen für Chile und Norwegen entwickelte, während die NASA die anderen beiden in Virginia und Alaska entwickelte.
Die vier Antennen, die jetzt betriebsbereit sind, sind in den Servicekatalog des Netzwerks integriert und erweitern seine Fähigkeiten zur Unterstützung von Wissenschafts- und Explorationsmissionen, die verbesserte Instrumentierung verwenden. Jetzt können Missionen, die das Netzwerk nutzen, Terabytes an Daten zur Verarbeitung und Entdeckung zurücksenden.
Ein Beispiel ist die bevorstehende Plankton, Aerosol, Clouds, Ocean Ecosystem (PACE)-Mission, die Forschern helfen wird, Ozeanökosysteme und den Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen und aufzuzeigen, wie Aerosole das Wachstum von Phytoplankton auf der Meeresoberfläche antreiben könnten.
„Missionen wie der PACE-Satellit beinhalten hochauflösende wissenschaftliche Instrumente“, sagte Damaris Guevara, Projektleiterin für das Netzwerk-Upgrade. „Diese Instrumente benötigen fortschrittliche Weltraumkommunikationsfunktionen wie Ka-Band, um die Gesamtheit ihrer Daten zur Erde zurückzusenden.“
Die neuen Antennen werden auch neue Netzwerkfähigkeiten haben.
Alle vier Bodenstationen sind mit Delay/Disruption Tolerant Networking (DTN) ausgestattet. DTN wird Missionen mit beispielloser Konnektivität ausstatten, indem es Daten an Punkten entlang des Netzwerks speichert und weiterleitet, um sicherzustellen, dass kritische Informationen ihr Ziel erreichen. DTN ist eine fortschrittliche Kommunikationsfähigkeit, die vom SCaN and Space Technology Mission Directorate der NASA entwickelt und getestet wird.
Um den Zugriff der Missionsteams auf Daten zu verbessern, enthält das Netzwerk außerdem Cloud-basierte Datenspeicherdienste. Satelliten wie PACE werden ihre Daten zu einer Antenne herunterverbinden, und diese Daten werden durch die Hochleistungsdatenprozessoren der Bodenstation zu einem Cloud-basierten Speicher- und Datenzugriffsdienst geleitet, der es Missionsteams ermöglicht, ihre Daten schneller und von fast überall aus zu erfassen. Dies reduziert den Hardwarebedarf und senkt die Gesamtspeicherkosten.
Mehrere Missionen werden von dieser neuen Infrastruktur und den erweiterten Fähigkeiten profitieren, darunter der NISAR-Satellit (NASA-Indian Space Research Organization Synthetic Aperture Radar). NISAR wird 2024 starten und die sich verändernden Ökosysteme der Erde, dynamische Oberflächen, Eismassen und mehr messen.
Mit vier neuen Antennen auf der ganzen Welt erweitert das Near Space Network seine Fähigkeiten zur Unterstützung von Wissenschafts- und Erkundungsmissionen, die verbesserte Instrumente verwenden. Jetzt können Missionen, die das Netzwerk nutzen, Terabytes an Daten zur Verarbeitung und Entdeckung zurücksenden.