NASA 通过三频天线实现科学观测的未来

NASA 的近太空网络使探索太阳系和地球的航天器能够发回重要的科学数据，供研究人员和科学家进行调查和取得重大发现。

现在，该网络集成了四个新的全球天线，以进一步支持科学和探索任务。 2022年12月，阿拉斯加费尔班克斯的天线； 弗吉尼亚州沃洛普斯岛； 智利蓬塔阿雷纳斯； 挪威和斯瓦尔巴特群岛上线，为当前和未来的任务提供 S、X 和 Ka 波段通信能力。

这些新天线的创建是为了支持捕获大量数据的任务。 正如科学家们提高仪器能力一样，NASA 也改进了其通信系统，以支持近地和深空任务。

这一升级为近太空网络带来了前所未有的灵活性，并将增强直接对地通信——卫星拍摄照片然后通过无线电波将图像发送到地球上的天线的过程。 然后处理这些数据并将其发送给科学家。 近太空网络由 NASA 的空间通信和导航 (SCaN) 计划办公室管理，该办公室负责监督 NASA 的两个主要通信网络：近太空和深空网络的开发和增强。

近太空网络通过混合政府所有和商业资产为任务提供通信服务。 为了开发这些新天线，该团队与商业合作伙伴 Kongsberg Satellite Services (KSAT) 合作，后者创建了智利和挪威天线，而 NASA 在弗吉尼亚和阿拉斯加开发了另外两个天线。

现在投入使用，这四根天线被集成到网络的服务目录中，提高了它支持使用增强仪器的科学和探索任务的能力。 现在，使用该网络的任务将能够发回数 TB 的数据以供处理和发现。

一个 example 是即将到来的浮游生物、气溶胶、云、海洋生态系统 (PACE) 任务，它将帮助研究人员更好地了解海洋生态系统和碳循环，并揭示气溶胶怎样促进海洋表面浮游植物的生长。

“像 PACE 卫星这样的任务结合了高分辨率科学仪器，”网络升级项目负责人 Damaris Guevara 说。 “这些仪器需要先进的空间通信能力，比如 Ka 波段，才能将它们的全部数据传回地球。”

NASA 的浮游生物、气溶胶、云、海洋生态系统 (PACE) 卫星在轨渲染图。 图片来源：美国宇航局

新天线还将具有新的网络功能。

所有四个地面站都采用了延迟/中断容忍网络 (DTN)。 DTN 将通过在网络各点存储和转发数据来确保关键信息到达目的地，从而为任务提供无与伦比的连接性。 DTN 是一种先进的通信能力，由 NASA 的 SCaN 和空间技术任务理事会开发和测试。

此外，为了增强任务团队对数据的访问，该网络采用了基于云的数据存储服务。 像 PACE 这样的卫星会将它们的数据下行传输到天线，这些数据将通过地面站的高速数据处理器传输到基于云的存储和数据访问服务，这将使任务团队能够更快地从几乎任何地方获取数据。 这减少了硬件需求并降低了总体存储成本。

多项任务将受益于这一新的基础设施和先进的能力，包括 NASA-印度空间研究组织合成孔径雷达 (NISAR) 卫星。 NISAR 将于 2024 年发射，将测量地球不断变化的生态系统、动态表面、冰块等。

凭借遍布全球的四个新天线，近太空网络正在提升其支持使用增强型仪器的科学和探索任务的能力。 现在，使用该网络的任务将能够发回数 TB 的数据以供处理和发现。