NASA的深空网络如何支持该机构的任务

50多年前，美国宇航局通过阿波罗11号登月计划激发了全世界的想象力并激励了几代人。NASA当时还很年轻的深空网络(DSN)对于跟踪和与该任务进行通信至关重要，因为它对于NASA的下一次登月计划也至关重要：Artemis。在这两次登月努力之间的半个世纪里，该网络已经扩展到支持数十个探索太阳系的机器人航天器，这需要整个航天局进行复杂的协调。

在美国宇航局空间通信和导航(SCaN)计划的监督下，DSN由位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室管理，将在发射后支持ArtemisI无人驾驶的猎户座太空舱在近地轨道以外的持续数据流。这包括任务的出站和返回，加上任务之间的所有轨迹机动，确保命令可以发送到航天器，数据可以返回地球。

DSN将与NASA的近太空网络协同工作，该网络由位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心管理，并受SCaN计划的监督。这些网络共同帮助为未来载人Artemis发射到月球表面奠定了基础。

为了确保DSN能够满足需求，它正在进行一系列改进以增加容量。同样对于管理该需求至关重要的是，该网络依赖于一个强大的调度系统来确保星际交换机能够最大限度地覆盖如此多的任务。每个任务的调度员相互协商，与DSN团队成员合作，以确保他们将获得对关键操作的网络支持。

“有不同类型的数据需要不同的承诺，这取决于任务所处的阶段，”JPL的DSN项目经理MichaelLevesque说。“某些任务事件，例如发射、着陆和行星机动，需要与DSN保持持续联系，因此规划网络的时间表通常会提前12到15周开始。”

一些任务——例如NASA的双小行星重定向测试(DART)任务，该任务在9月影响了小行星Dimorphos——需要传输更多的数据。DART任务接收了围绕小行星撞击的全天候DSN覆盖，命令被传输到航天器，数据被发送回地球，了解航天器的健康状况和撞击的影响。“这会占用DSN资源，”Levesque说，“但由于调度人员提前几个月计划事件，因此可以很好地管理对其他任务的影响。”

当出现紧急情况而无法按预定时间表进行时，任务之间会进行实时讨论以进行调整。对网络的需求时好时坏，还有其他因素可以帮助降低调度的复杂性。如果关键任务事件重叠，航天器可能会使用机载数据存储和处理，以便在通信需求较低时稍后传输有价值的科学数据。

该网络的配置也发挥了作用：DSN由多个巨型天线盘组成，这些天线盘排列在三个均匀分布在世界各地的复合体中，位于加利福尼亚州巴斯托附近的戈德斯通复合体中;在西班牙马德里;在澳大利亚堪培拉。这确保了他们可以权衡与航天器的通信，以在地球自转时提供持续的覆盖。

DSN的前身成立于1958年，当时JPL与美国陆军签订合同，在加利福尼亚、尼日利亚和新加坡部署便携式无线电跟踪站，以接收第一颗成功的美国卫星Explorer1的遥测数据。在JPL转移到NASA后不久同年晚些时候，新成立的美国民用太空计划建立了DSN以与所有深空任务进行通信。它自1963年以来一直在持续运行，并且仍然是NASA和国际任务的深空通信的支柱。