‎09 de enero de 2018‎ ‎Sistema de Comunicaciones de la NASA Sistema Turns 20‎

‎ NASA seguimiento y satélites de retransmisión de datos (TDRS) no basta con activar los datos de la nave espacial para llegar a la Tierra – que proporcionan Internet y Telemedicina incluso a los investigadores en el Polo Sur. El sistema de relé de TDRS de poste del Sur (SPTR) cumple 20 años el 09 de enero de 2018.‎

‎En la década de 1990, la National Science Foundation (NSF) frente a un desafío de comunicación con científicos de más de un centenar por año de trabajo en su estación de Amundsen-Scott polo  Sur en la Antártida para estudiar todo, desde Meteorología Astrofísica al Clima. Los científicos se aislaron completamente en la estación remota durante los meses de invierno de sobre mediados de febrero a finales de octubre cada año. No podían aterrizar aeroplanos para el transporte de personas o datos, en forma de cintas, de Antártida. Los investigadores fueron limitados en cómo podría comunicar, depende sobre todo de radio de alta frecuencia para conectar con el mundo exterior o enviar sus investigaciones hacia los Estados Unidos, y era difícil hacerlo de manera oportuna.‎

‎Además, los satélites de órbita polar utilizan el enlace de datos de satélite Polo Sur (SPSDL) para mover bajos volúmenes de datos encuesta a estación de McMurdo, pero el flujo de datos hacia los Estados Unidos era casi imposible con los sistemas de comunicaciones existentes.‎

‎Pat Smith de la NSF, Gerente de desarrollo de tecnología para la oficina de programas polares, ha convertido a los satélites en órbitas de altitud elevada, alta inclinación para resolver el problema. Inclinación es el ángulo de una órbita en relación con el Ecuador de la Tierra, que tiene cero inclinación. Cuanto mayor sea el satélite, más pequeño el ángulo necesario para proveer comunicaciones útiles. Junto con un equipo Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, desarrolló una manera de utilizar satélites en ‎‎órbita geosincrónica‎‎ (22.000 millas sobre la superficie de la Tierra) que estaban más allá de sus misiones primarias para proporcionar internet Conectividad y servicios de transferencia de archivos al Polo Sur.‎

‎El terminal de tierra del Polo Sur TDRS relé (SPTR) se instaló en la estación de Polo Sur Amundsen-Scott de la Fundación Nacional de Ciencias en diciembre de 1997 para ayudar a conectar a los investigadores de la NSF y los datos científicos con el resto del mundo. Esta imagen muestra el sistema original de SPTR, que llegó a ser operacional en 09 de enero de 1998.‎
‎Créditos: NASA‎

‎Smith y otro equipo de expertos comenzaron adaptando más viejos satélites meteorológicos y satélites experimentales para proporcionar servicios de comunicaciones, que dio a Antártida el equivalente de una conexión dial-up. Sin embargo, como la recolección de datos continuada a ser más sofisticado, que necesitaban para transmitir y recibir datos más a la vez. En la década de 1990, el equipo ganó acceso a la nave espacial más reciente, que permitió a mucho mejor comunicaciones a y desde el Polo Sur, pero las tarifas de datos eran todavía bajas y servicios eran limitados.‎

‎Cuando Smith se enteró ‎‎TDRS‎‎, que fueron diseñados para proporcionar servicios de comunicaciones a naves espaciales. Comenzó a trabajar con Mike Comberiate de “NASA Mike” de Goddard para determinar si la NSF podría acceder a esos recursos desde una ubicación remota en la Tierra.‎

‎TDRS podría proporcionar una mayor tasa de datos que los satélites anteriores NSF utilizado, lo que significa más datos podría ser enviado a la vez. El sistema TDRS también tuvo múltiples sistemas en lugar para comunicaciones, significado había opciones de backup en caso de que alguno de los sistemas fallaron. Para trabajar TDRS para las necesidades del Polo Sur, la NASA construyó una antena de comunicaciones en la estación del Polo Sur y agregó un nuevo sistema en White Sands complejo en Nuevo México, donde se encuentra el centro de operaciones de TDRS, para proporcionar este tipo de apoyo.‎

‎La primera señal fue enviada mediante el sistema de relé de TDRS del Polo Sur el 12 de diciembre de 1997, y el sistema se convirtió oficialmente en funcionamiento en 09 de enero de 1998.‎

‎”Dada la potencia de los satélites TDRS, fuimos capaz de conseguir, fuera de una pequeña antena de 6 pies, tarifas de datos que previamente sólo podríamos obtener una fracción de con una antena grande de 9 metros,” dijo Smith. Una antena de 9 metros equivale a unos 30 pies, o cinco veces el tamaño de una antena de 6 pies.‎

‎En los próximos años, el sistema fue utilizado para numerosos propósitos además de proporcionar conectividad general hasta el Polo Sur. En junio de 1999, el Polo Sur TDRS relé ‎‎desempeñó un papel crítico en la provisión de telemedicina‎‎ desde Estados Unidos para el médico de la estación, Jerri Nielson, que había descubierto que ella tenía cáncer de mama mientras que aislada en la estación del Polo Sur durante el invierno. Le ayudó a realizar una biopsia de uno mismo y administrar quimioterapia, salvando su vida. Los médicos ‎‎aprovechan el sistema de telemedicina‎‎ en 2002 para ayudar en cirugía de rodilla para el meteorólogo Dar Gibson.‎

‎Además, el sistema de apoyo noticias eventos desde el Polo Sur en la década de 1990 y principios del año 2000, incluyendo una en fin de año transmitido desde el Polo Sur en el año 2000.‎

‎”Es difícil enumerar todos los sistemas actuales que fue el pionero,” dijo Comberiate. “El sistema SPTR hasta ahora por delante de todo lo demás entonces que era inimaginable.”‎

‎Título: Hardware de SPTR fue sustituido en 2009 por actualizado equipo de National Science Foundation, que se muestra a continuación y había retitulado SPTR-2.‎
‎Créditos: Nacional Science Foundation‎

‎El sistema fue un cambio no sólo para la conectividad desde el Polo Sur, pero para las comunicaciones en muchos lugares remotos. El uso de TDRS para conectividad a internet evolucionó desde el Polo Sur a otra tierra y sistemas basados en la nave de ciencia remoto difusiones por Internet, como de eclipses en lugares remotos. TDRS no sólo proporciona servicios de datos para estas actividades, pero que demostró el potencial para el uso de la tecnología de internet para apoyar a misiones de la NASA.‎

‎Esto culminó en un experimento, llamado la baja energía comunicaciones y demostración de la navegación en transporte (LPT CANDOS), sobre la misión de la lanzadera de espacio ‎‎STS-107‎‎ en 2003. CANDOS LPT proporciona conectividad de red a la bahía de carga útil de la lanzadera de espacio usando el mismo equipo de TDRS desarrollado inicialmente para SPTR. Desde entonces, se ha añadido la capacidad para utilizar internet general a la Estación Espacial Internacional y la nave espacial de Orion. Futuras misiones de exploración y ciencia utilizará una combinación de IP y ‎‎redes tolerantes a la perturbación‎‎ (DTN) como parte de un sistema solar internet.‎

‎Con el tiempo, el sistema SPTR ha cambiado y evolucionado. El equipo original de la NASA fue reemplazado por el mejorado equipo de NSF, que se llamaba SPTR-2 y llegó a ser operacional en junio de 2009. La antena SPTR-2 tiene acceso a cualquier nave TDRS en vista y también puede transmitir datos a través de la red de ‎‎Satélite ambiental operacional geoestacionario‎‎ (GOES) entre ventanas de visibilidad TDRS. GOES satélites utilizan un sistema de comunicación para comunicar con TDRS.‎

‎Cada año, los investigadores desarrollan instrumentos que recogen más datos a la vez y requieren tasas más altas de datos permanezca en la vanguardia de su campo científico. Astrofísicos que trabajan en la investigación cósmica de fondo en la estación Polo Sur esperan recoger tanto como 300 megabits de datos por día en los próximos años, SPTR debe seguir evolucionando con estas necesidades crecientes.‎

‎Caption: Representación del artista de TDRS-1, que proporciona servicios de comunicaciones a la estación de Amundsen-Scott Polo Sur  hasta que fue retirado en junio de 2010.‎
‎Créditos: NASA‎

‎La National Science Foundation (NSF) financia y administra el US Antarctic programa (USAP), que tiene tres, estaciones de investigación remota durante todo el año en la Antártida. Esta colaboración entre la NASA y NSF encargó un terminal de tierra de comunicaciones vía satélite de la primera de su tipo en la NSF Amundsen-Scott Polo Sur. El relé de TDRS del Polo Sur (SPTR) terminal de tierra fue la génesis de lo que hoy es una comunicación de datos importante enlace mueve diariamente grandes volúmenes de datos de la investigación científica de programas de Astronomía y Astrofísica financiados por la NSF. La Asociación para la comunicación, ahora en sus 20‎‎TH‎‎ año, continúa con el acceso a largo plazo de TDRS, permitiendo descubrimientos de la ciencia en las fronteras de la Astronomía y Astrofísica, apoyando las operaciones de la estación de Amundsen-Scott Polo Sur y las conexiones importantes a familiares y amigos para la científicos aislados y equipo.

By Ashley Hume
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Last Updated: Jan. 9, 2018
Editor: Rob Garner

Traducción: El Quelonio Volador‎

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