Почти каждый космический энтузиаст взволнован миссией на Марс и тем, когда мы отправляем туда наших ученых. Но с точки зрения коммуникаций, готовы ли мы проверить последние достижения в технологии? Если нет, ищем ли мы альтернативное решение (лазеры)?
Текущего DSN может быть достаточно, в зависимости от требований миссии с экипажем. Если вы просто хотите общаться с помощью голоса и инженерных и научных данных средней скорости, то конечно. Если вам нужно отправить много каналов непрерывного видео сверхвысокой четкости 8K, то нет. Вам, по крайней мере, потребуется обновить приемники DSN для обработки таких скоростей передачи данных. Имея достаточно большую антенну и усилитель мощности на Марсе, вы, в принципе, могли бы передавать данные с такой скоростью на современных длинах волн DSN.
Однако было бы намного эффективнее использовать лазерную связь для удовлетворения таких требований с точки зрения мощности и апертуры. Сделать это вполне реально. Нет непреодолимой проблемы с указанием, как предполагается в другом ответе здесь. Нам не хватает только денег и миссионерского импульса для построения таких систем. Космические и наземные системы для лазерной связи Марс-Земля проектировались и предлагались на протяжении десятилетий, и в настоящее время ведутся разработки технологий для подготовки к миссии, которая когда-нибудь может потребоваться.
Принимая во внимание другие довольно большие расходы на миссии с экипажем на Марс, кажется весьма вероятным, что небольшие инвестиции будут вложены в лазерную связь для поддержки этих миссий и обеспечения большей развлекательной ценности миссии здесь, на Земле.
Возможно нет.
Еще в 2014 году НАСА выпустило запрос на информацию, касающийся использования коммерческих решений для марсианских ретрансляторов. Одним из ключевых ограничений, указанных в этом RFI, была очень ограниченная пропускная способность существующей инфраструктуры ретрансляции.
Кроме того, DSN используется для многих других межпланетных миссий (если не для всех, данных об этом у меня нет). Следовательно, существует неотъемлемая проблема планирования, если кто-то хочет поддерживать постоянную связь с экипажем на марсианской земле или в пути.
Как указал Марк Адлер, основным препятствием для лазерной связи с Земли на Марс может быть отсутствие денег и требований миссии для продолжения этого. Кратко изучив это, кажется, что ЕКА достигло уровня технологической готовности 6 для своих систем LEO to Earth. НАСА, по крайней мере , планировало достичь TRL 6 для своей лазерной связи в дальнем космосе к Марсу 2017.
Что касается ситуации наведения , то космический аппарат GEO, находящийся на высоте всего около 36 000 км над Землей, сместит свою проекцию радиочастотного покрытия на 700 км, если его наведение сместится на 1 градус. Лазеры имеют гораздо более узкий луч, чем обычный рефлектор (или антенна ). Таким образом, ограничение на наведение становится еще более строгим. Я подозреваю, что решение, которое мы в конечном итоге выберем через несколько лет, — это «старая обычная» радиосвязь, но на более высокой частоте: чем выше частота, тем больше энергии требуется для генерации этого сигнала, но при этом увеличивается и пропускная способность. . В любом случае марсианская миссия наверняка будет иметь несколько дублирующих систем связи.
Натан Тагги
Прас4
Натан Тагги
ооо
Марк Адлер