Stellen Sie sich vor, Sie müssen dringend einen Rover auf dem Mars kontaktieren. Wie kannst du das tun? Damit die Menschheit die Möglichkeit hat, den Mars sogar virtuell zu besuchen, muss das von der Erde gesendete Signal mindestens fünfundfünfzig Millionen Kilometer zurücklegen! Selbst bei einer solchen Entfernung, die als die kleinste angesehen wird und während der Großen Konfrontation alle 15 bis 17 Jahre auftritt, beträgt die Verzögerung des empfangenen Signals ungefähr 3 Minuten. Wie können Sie dann zum Mars gelangen, vorzugsweise ohne Störung?
Wie werden Rover von der Erde aus gesteuert?
Trotz der Tatsache, dass der Planet Mars sehr weit von uns entfernt ist, pflügen Rover, die vom Menschen geschaffen wurden, bereits seine rostige Oberfläche. Diese kleinen Geräte nehmen nicht nur Vollfarbbilder auf, sondern übertragen auch eine große Menge wissenschaftlicher Daten auf die Erde.
Damit wir Panoramaaufnahmen der Marslandschaft genießen können, haben Wissenschaftler ein reales System geschaffen, mit dem wir den gesamten Prozess der Übertragung von auf dem Roten Planeten empfangenen Daten verfolgen können.
Bei der Übertragung von Daten vom Mars sind also meistens drei Hauptfiguren beteiligt - ein Weltraumkommunikationszentrum auf der Erde, ein Satellit in der Marsumlaufbahn und der Rover selbst.
Aufgrund der Tatsache, dass sich der Planet Erde sehr schnell um seine Achse dreht, benötigen wir mehrere Punkte zum Empfangen und Senden von Daten, um ein kontinuierliches Signal vom Mars zu liefern. Diese Punkte werden als DSN-Stationen bezeichnet. Die Stationen befinden sich in den USA, Spanien und Australien. Wenn sich unser Planet in die andere Richtung dreht, wird das Signal einfach von einer Station zur anderen übertragen, sodass das Raumschiff 24 Stunden am Tag betrieben werden kann.
Werbevideo:
Die am häufigsten verwendete Station für die Kommunikation mit Rovers ist die DSN-Station in der Nähe der australischen Hauptstadt Canberra. Dieser Komplex verfügt über drei aktive Antennen unterschiedlicher Größe: DSS-34 und DSS-45 mit einem Durchmesser von 34 Metern und DSS-43 mit einem Durchmesser von mehr als 70 Metern.
Im Allgemeinen hat die Station 4 verschiedene Funktionen. Um ein klares Signal vom Mars zu erhalten, muss die Canberra-Station nicht nur verschlüsselte Daten empfangen, sondern auch die Möglichkeit der Kommunikation zwischen den beiden Planeten überwachen, die Daten verarbeiten, die Kontrollteams von Wissenschaftlern an den Rover übertragen und die Systeme der DSN-Station selbst überwachen.
DSN-Station in Canberra, Australien.
Alle vom Rover zu empfangenden Informationen werden an die DSN-Station gesendet, von wo aus sie auf einer Raumfahrt zum fernen "Roten Planeten" gesendet werden. Das Signal bewegt sich etwa 5 bis 10 Minuten lang zum Planeten, vorausgesetzt, der Mars befindet sich in relativ geringer Entfernung von der Erde. Danach wird es von einem umlaufenden Mars-Satelliten erfasst, der ein codiertes Signal an den Empfänger des Rovers sendet.
Alle Rover sind mit speziellen Antennen ausgestattet, von denen jede zum Empfangen und Senden von Daten verwendet wird. So ist der Curiosity Rover mit drei Antennen gleichzeitig ausgestattet, von denen jede ihre eigenen Funktionen hat. Die LGA-Antenne ist für den Empfang von Informationen verantwortlich, die UHF-Antenne wird am häufigsten zum Senden von Daten verwendet und die HGA-Ausrüstung ist für den Empfang von Befehlen zur Steuerung des Rovers verantwortlich.
Manchmal generiert der Rover so viele Informationen, dass es nicht immer möglich ist, alle nützlichen Daten zur Erde zu senden. Um dieses Problem zu lösen, setzen NASA-Spezialisten wichtige Prioritäten, aufgrund derer ein Teil der Daten einfach gelöscht wird, bevor sie unseren Planeten erreichen.
Benötigen Sie Satelliten, um den Mars zu kontaktieren?
Wie wir zuvor herausgefunden haben, müssen wir für die Kommunikation mit den Rovers Satelliten im Orbit des "Roten Planeten" verwenden. Jeder dieser Satelliten kommuniziert mit dem Rover über spezielle Kommunikationsfenster, die normalerweise nur wenige Minuten dauern. Trotz der kurzen Interaktionszeit reicht diese Zeit völlig aus, um alle erforderlichen Informationen zu übertragen.
Wenn der Odyssey-Satellit bis 2006 die Arbeit eines Signalmanns verrichtete, arbeitet derzeit ein neuer Satellit Mars Reconnaissance Orbiter oder MRO damit. Das MRO verfügt nicht nur über ein beeindruckendes Arsenal an hochmodernen wissenschaftlichen Instrumenten, sondern ist auch mit der neuesten HiRISE-Kamera ausgestattet, mit der Sie hochauflösende Bilder aufnehmen können.
DSN-Stationen stehen ungefähr 16 Stunden am Tag mit dem MRO in Kontakt, da sich der Satellit für den Rest der Zeit auf der anderen Seite des Mars befindet und aufgrund der Dicke des Planeten für die Signalübertragung gesperrt ist.
Trotz der scheinbaren Einfachheit des Prozesses belaufen sich die Kosten für einen einstündigen Anruf derzeit auf etwa 10.000 US-Dollar. Wenn Sie also eines Tages plötzlich eine zukünftige Mars-Kolonie anrufen möchten, müssen Sie zuerst einen angemessenen Betrag sammeln. Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, werden Sie zumindest wissen, warum Ihr Anruf so viel Geld kostet.
Daria Eletskaya
