Deep Space Network
Das Deep Space Network (DSN) ist ein Netz von Parabolantennen, die zur Kommunikation mit Raumsonden und Satelliten sowie radio- und radarastronomischen Forschungszwecken dienen.
Stationen
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Standorte des Deep Space Network |
Das Jet Propulsion Laboratory betreibt für die US-amerikanische Raumfahrtbehörde NASA derzeit drei große Stationen:
- Goldstone Deep Space Communications Complex (GDSCC), Mojave-Wüste, Kalifornien, USA
- Madrid Deep Space Communications Complex (MDSCC), Robledo de Chavela bei Madrid, Spanien
- Canberra Deep Space Communication Complex (CDSCC), Tidbinbilla bei Canberra, Australien
Alle drei Anlagen befinden sich in hügeligem, schalenförmigem Gelände, um Störungen durch Radiofrequenzen zu minimieren. Die strategische Platzierung – die Stationen sind jeweils rund 120° oder ein Drittel des Erdumfangs voneinander entfernt – ermöglicht trotz der Erdrotation die konstante Überwachung von Raumfahrzeugen. Jede Station hat neben kleineren Antennen mindestens eine 26-m-, zwei 34-m- und eine 70-m-Antenne.
Früher gab es zwei weitere große Stationen:
- Woomera, Australien (1959–1972)
- Hartebeesthoek bei Johannesburg, Südafrika (1961–1974)[1]
Die ersten großen Aufgaben für die Deep-Space-Stationen der NASA bestanden in der Kommunikation mit interplanetaren Raumsonden wie des Mariner- und Pioneer-Programms sowie mit Voyager 1 und Voyager 2.
Geschichte
Der Vorläufer des Deep Space Network (DSN) wurde im Januar 1958 gegründet, als das Jet Propulsion Laboratory (JPL), damals noch unter Vertrag der U.S. Army, mobile Funkverfolgungsbodenstationen in Nigeria, Singapur und Kalifornien einsetzte, um Telemetriedaten des von der Army gestarteten Explorer 1, dem ersten erfolgreichen Satelliten der Vereinigten Staaten, zu empfangen und dessen Flugbahn zu verfolgen.[2] Die NASA wurde offiziell am 1. Oktober 1958 gegründet, um die sich unterschiedlich entwickelnden Weltraumprogramme der U.S. Army, der U.S. Navy und der U.S. Air Force in einer zivilen Organisation zusammenzuführen.
Am 3. Dezember 1958 wurde das JPL von der U.S. Army an die NASA transferiert und erhielt die Verantwortung für den Entwurf und die Umsetzung von Mond- und Planetenerforschungsprogrammen mit ferngesteuerten Raumfahrzeugen. Kurz darauf führte die NASA das Deep Space Network als ein separat verwaltetes und betriebenes Kommunikationssystem ein, das allen Deep-Space-Missionen zur Verfügung stehen würde. Dadurch wurde vermieden, dass für jedes Flugprojekt ein eigenes, spezialisiertes Weltraum-Kommunikationsnetzwerk errichtet und betrieben werden musste. Das DSN war eigenverantwortlich für Forschung, Entwicklung und Betrieb, um all seine Benutzer gleichermaßen zu unterstützen. Unter diesem Konzept wurde es weltweit führend in der Entwicklung von rauscharmen Empfängern, großen Parabolantennen, Funkverfolgungs-, Telemetrie- und Kommandosystemen, digitaler Signalverarbeitung und von Deep-Space-Navigation.
Auf die größten Antennen des DSN wird gelegentlich in Notsituationen von Raumfahrzeugen zurückgegriffen. Fast alle Raumfahrzeuge sind so entworfen, dass im Normalbetrieb die kleineren (und ökonomischeren) Antennen des DSN verwendet werden. Doch im Notfall sind die größten Antennen von entscheidender Bedeutung. Das liegt daran, dass ein in Schwierigkeiten geratenes Raumfahrzeug gezwungen sein könnte, weniger Übertragungsleistung zu benutzen oder dass Probleme bei der Lageregelung die Benutzung von Antennen mit hohem Antennengewinn verhindern könnten. Weiterhin ist es wichtig, Telemetriedaten möglichst vollständig zu empfangen, um den Zustand des Raumfahrzeugs feststellen zu können und die Rettung zu planen. Das berühmteste Beispiel war die Apollo-13-Mission, bei der durch eingeschränkte Batterieleistung und die Unbenutzbarkeit der Antennen mit hohem Antennengewinn die Funksignale so schwach waren, dass sie vom Manned Space Flight Network nicht mehr empfangen werden konnten. Die Benutzung der größten DSN-Antennen (und des Radioteleskops des australischen Parkes-Observatoriums) waren entscheidend bei der Rettung der Astronauten. Auch wenn es sich bei Apollo 13 um eine amerikanische Mission handelte, bietet das DSN diese Notfalldienste im Geiste der internationalen Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Raumfahrtbehörden auch anderen Raumfahrtbehörden an.
Siehe auch
Weblinks
- raumfahrer.net: – Neue Antennen für Mars Express & Co.
- NASA: Deep Space Network Homepage (englisch)
Einzelnachweise
- ↑ History of Deep Space Station 51 at Hartbeesthoek. Hartebeesthoek Radio Astronomy Observatory, 16. Oktober 2010, abgerufen am 3. September 2012 (englisch).
- ↑ Mudgway, Douglas J.: Uplink-Downlink: A History of the Deep Space Network, 1957–1997 (NASA SP-2001-4227) (PDF-Datei; englisch; 172 kB), Seite 5