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NASA使用升级的深空网络天线联系Voyager 2

10月29日,任务执行者自3月中旬以来首次向NASA的旅行者2号太空船发送了一系列命令。航天器一直在独自飞行,而用来与之对话的70米宽(230英尺宽)无线电天线却已脱机进行维修和升级。旅行者2号返回一个信号,确认它已收到“呼叫”,并已执行命令而没有任何问题。

Voyager 2的呼叫是对最近安装在Deep Space Station 43上的新硬件的测试,Deep Space Station 43是世界上唯一可以向Voyager 2发送命令的天线。它位于澳大利亚堪培拉,是NASA深空网络(DSN)的一部分,是世界各地的无线电天线集合,主要用于与月球以外的航天器进行通信。自从发射器下线以来,任务执行者已经能够从旅行者2号接收健康更新和科学数据,但是他们无法向远距离探测发送命令,该探测器自1977年以来距离地球数十亿英里发射。

众所周知,DSS43的升级包括两个新的无线电发射机。其中一个用于与Voyager 2通话,至今已有47年没有被更换。工程师还升级了运行新变送器所需的加热和冷却设备,电源设备以及其他电子设备。

成功致电Voyager 2只是表明这道菜将于2021年2月重新上线的一个迹象。

布拉德·阿诺德说:“使这项任务与众不同的原因是,我们正在天线的各个层面上进行工作,从地面的基座一直到天线中心上方延伸到边缘上方的天线中心的馈电锥。”是位于南加州的NASA喷气推进实验室的DSN项目经理。“与Voyager 2的这种测试交流肯定告诉我们,我们所做的工作进展顺利。”

全球网络

深空网络由堪培拉在全球平均分布的无线电天线设施组成;加利福尼亚州戈德斯通;和西班牙马德里。这三个设施的位置确保几乎任何具有地球视线的航天器都可以随时与至少一个设施通信。

旅行者2是一个罕见的例外。为了使1989年海王星的卫星海卫一(Triton)靠近,该探测器飞越了地球的北极。该轨迹使它相对于行星平面向南偏转,并且此后一直在朝这个方向前进。太空飞船现在距离地球超过116亿英里(188亿公里),所以它向南遥远,以至于北半球没有无线电天线的视线。

DSS43是南半球唯一具有足够强大发射器并能以适当频率广播以向远距离航天器发送命令的天线。Voyager 2的移动速度更快的双胞胎Voyager 1走过土星的路径不同,可以通过北半球两个DSN设施的天线进行通信。天线必须在称为S波段的射频范围内向两个旅行者发送上行命令,并且天线必须在X波段的范围内下行从航天器发送的数据。

自DSS43离线以来,任务运营商一直无法指挥旅行者2号,但堪培拉设施的三个34米宽(111英尺宽)无线电天线可以一起使用,以捕获旅行者2发送至的信号地球。该探测器正在从星际空间或我们太阳太阳圈以外的区域发送回科学数据,这是由太阳产生的,围绕行星和柯伊伯带的粒子和磁场的保护性气泡(海王星轨道以外的小小的冰冷天体的集合) )。

DSS43于1972年(在旅行者2号和旅行者1号发射之前的5年)开始运行,当时只有64米(210英尺)宽。1987年扩展到70米(230英尺),此后进行了各种升级和维修。但是负责目前工作的工程师说,这是该碟收到的最重大的改头换面,也是30年来离线时间最长的一次。

“ DSS43天线是高度专业化的系统;世界上只有另外两个类似的天线,因此对于Voyager或许多其他NASA任务来说,将天线关闭一年的时间不是理想的情况,”运营经理Philip Baldwin说用于NASA的太空通信与导航(SCaN)计划。“该机构决定进行这些升级,以确保该天线可以继续用于当前和将来的任务。对于已经使用了近50年的天线,最好是主动进行而不是对关键维护做出反应。”

此次维修将使其他任务受益,包括火星毅力漫游车,它将于2021年2月18日降落在红色星球上。该网络还将在月球至火星的勘探工作中发挥关键作用,确保双方的通信和导航支持之前的月球和火星任务以及载人的阿耳Art弥斯任务。

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