Что делает время в DSN таким дорогим?

Дэвид Хаммен написал в комментарии к статье « Почему нет ни одного орбитального аппарата для Урана или Нептуна? » что:

Два спутника «Вояджер» по-прежнему получают несколько контактов Deep Space Network в неделю, каждый из которых стоит от нескольких тысяч до десятков тысяч долларов. Тогда есть люди. В самом последнем расписании космических полетов «Вояджера» перечислены одиннадцать сотрудников JPL. Я был бы шокирован, если бы инженер JPL с полной нагрузкой FTE стоил менее 250 тысяч долларов в год. Плюс есть исследователи в других центрах НАСА и в университетах, которых поддерживает бюджет "Вояджера".

Давайте возьмем 10 000 долларов за контакт для «Вояджеров» через Deep Space Network, чтобы получить цифру в середине этого диапазона. (Если у кого-то есть лучшая оценка, во что бы то ни стало, не стесняйтесь использовать ее для ответа.) При низкой скорости передачи данных контакт может длиться несколько часов. Я понимаю, что это оборудование ужасно дорогое и, вероятно, для его обслуживания требуется небольшая армия людей, но это все равно сводится к нескольким тысячам долларов за час работы по радио — довольно близко к доллару в секунду . Обратите внимание, что это в дополнение к людям, которые фактически работают над непосредственной поддержкой миссий «Вояджер».

Что делает использование DSN таким дорогим?

Приблизительная разбивка затрат, вероятно, станет идеальным ответом на этот вопрос, но общее рассуждение также может пройти, если оно достаточно хорошо аргументировано.

Что вас интересует, предельные затраты, средние эксплуатационные расходы, эксплуатационные расходы, эксплуатационные расходы + строительство?
@Antzi Что бы вы ни чувствовали лучше, это иллюстрирует, почему люди, управляющие космическим кораблем, так дорого обходятся с оборудованием DSN.

Ответы (1)

Я понимаю, что оборудование ужасно дорогое и, вероятно, для его обслуживания требуется небольшая армия людей, но это все равно сводится к нескольким тысячам долларов за час работы по радио...

Стоимость в долларах 2017 года колеблется от 954 долларов США за час контакта для использования 34-метровой волноводной антенны High-Speed ​​Beam до 4770 долларов США за час контакта для использования 70-метровой антенны плюс плата за дополнительный час для настройки и отключения. расходы. Конкретные формулы для стандартной поддержки (подробности см . в Службах управления полетами и связи НАСА ):

А ф знак равно р б А ж ( 0,9 + Ф с / 10 ) С знак равно А ф ( 1 + Т )
куда

  • А Ф почасовая плата за апертуру;
  • р б базовая почасовая оплата, $ 1057 (доллары 2010 года);
  • А ж взвешивание апертуры:
    • 0,8 для 34-метровой волноводной антенны High-Speed ​​Beam,
    • 1.0 для какой-то другой 34-метровой антенны,
    • 2.0 для двух 34-метровых антенн,
    • 3,0 для трех 34-метровых антенн,
    • 4.0 для четырех 34-метровых антенн и
    • 4,0 для 70-метровой антенны;
  • Ф с количество контактов в неделю;
  • С стоимость контакта; а также
  • Т - продолжительность контакта в часах.

Например, четыре двухчасовых контакта в неделю с 70-метровой антенной в течение года стоят 3,43 миллиона долларов в долларах 2010 года или 3,87 миллиона долларов в долларах 2017 года. Замена этих четырех двухчасовых контактов в неделю на один восьмичасовой контакт в неделю снижает затраты до 1,98 миллиона долларов в долларах 2010 года или 2,23 миллиона долларов в долларах 2017 года. Более частые кратковременные контакты наказываются дважды, один раз с фактором 0,9 + Ф с / 10 , и еще раз с дополнительным часом (45 минут установки и 15 минут выключения) за контакт.

Почему так высоко? Это очень дорогое и узкоспециализированное оборудование. В мире не так много 70-метровых антенн. НАСА перешло на полный хозрасчет, а это значит, что проекты, использующие DSN, должны оплачивать свою долю использования этого очень дорогого оборудования. Это совместное использование включает расходы на техническое обслуживание и обновление.

Контакт IIRC запланирован 8-часовыми блоками.
@Hobbes - в связанном документе говорится, что «Обратите внимание, что запланированная длина прохода должна быть целым числом, кратным 1 часу, но не более 12 часов за проход». Я использовал два часа в качестве примера. Конечно, более длительные контакты будут стоить дороже.
может быть скорее условностью, чем правилом, я думаю, что с "Вояджерами" связывались 8-часовыми блоками.
@Hobbes - я изменил свой ответ, чтобы показать штраф за более частые, но более короткие контакты. Два «Вояджера» используют несколько контактов в неделю, одни с 70-метровой антенной, а другие с 34-метровой антенной. Я совсем не удивлюсь, если использование DSN двух "Вояджеров" превысит 10 миллионов долларов в год.
Правильно, стоимость заключается не столько в работе в режиме реального времени в течение этих нескольких часов, сколько в попытке покрыть некоторые расходы на техническое обслуживание и модернизацию оборудования и помещений. DSN представляет собой искусную комбинацию очень больших объектов, формируемых и перемещаемых с очень высокой точностью, с чрезвычайно малошумящими приемниками и мощными усилителями на нескольких длинах волн, все из которых, как ожидается, будут иметь 95% или более высокую эксплуатационную готовность для постоянно растущих требований. миссий в дальний космос.
@MarkAdler - Точно. Сеть дальнего космоса, построенная с использованием недорогого коммерчески доступного оборудования, будет страдать от высокого отношения шума к сигналу. Преобразование этой трудноразрешимой проблемы «шум-сигнал» в проблему «низкий сигнал-шум» означает, что почти все делается либо на заказ, либо на специализированную коммерческую продукцию (т. е. на заказ, но созданную кем-то другим). Все дорого, обидчиво и трудно заменить в любой момент. Обидчивый и трудно заменяемый означает запасные части, что увеличивает затраты. Снижение шума означает, как минимум, предусилитель с криогенным охлаждением (в некоторых случаях до 1,5 кельвина). Это еще больше затрат.
Я подозреваю, что этот ответ был бы еще лучше, если бы в ответ были включены замечания, сделанные в двух предыдущих комментариях (@MarkAdler's и David Hammen's). В нынешнем виде в этом ответе подробно описывается, как рассчитывается стоимость времени DSN, но, кроме нескольких предложений, на самом деле не обсуждается , почему стоимость так высока, что было моей целью в этом вопросе. Комментарии добавляют этот аспект.
Что делает время в DSN таким дорогим?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v