Electra (rádio) - Electra (radio)
Electra, formálně nazývaný Užitečné zatížení Electra Proximity Link, je telekomunikační balíček, který funguje jako komunikační relé a navigační pomůcka pro Mars kosmické lodě a vozítka.[1][2][3] Použití takového relé zvyšuje množství dat, která lze vrátit o dva až tři řády.
Konečným cílem společnosti Electra je dosáhnout vyšší úrovně systémové integrace, což umožní výrazné snížení hmotnosti, výkonu a velikosti za nižší cenu pro širokou třídu kosmických lodí.[4]
Přehled
The Mars Global Surveyor, Mars Odyssey a Mars Express orbitery nesou první generaci UHF přenášet užitečné zatížení. Na základě této počáteční zkušenosti vyvinula NASA užitečné zatížení relé příští generace, užitečné zatížení Electra Proximity Link, které poprvé vzlétlo v roce 2005. Mars Reconnaissance Orbiter.[1]
Používání orbiterů Marsu jako rádiových relé ke zvýšení návratnosti dat z roverů a jiných přistávacích modulů snižuje množství a výkon, který povrchová kosmická loď potřebuje pro komunikaci.[5] Zvláštní vlastností je, že může aktivně upravovat rychlost dat během komunikační relace - pomalejší, když je orbiter blízko horizontu z pohledu povrchového robota, rychlejší, když je nad hlavou.[6] Aby bylo možné nákladově efektivně vybudovat přenosovou síť, zahrnuje NASA na každé ze svých vědeckých orbiterů užitečné komunikační zatížení. Mise na Marsu zahájené po roce 2005 využívají Electra UHF vysílač zajistit jakékoli potřeby navigace, velení a návratu dat, které tyto mise mohou mít. Přijíždějící kosmická loď může tyto signály přijímat a určit její vzdálenost a rychlost ve vztahu k Marsu. Tato komunikace umožňuje mnohem přesnější navigaci.[2]
Když landery a rovery NASA bezpečně přistávají na Marsu, může Electra poskytnout přesná Dopplerova data, která v kombinaci s Mars Reconnaissance Orbiterje informace o poloze, může přesně určit polohu landeru nebo roveru na povrchu Marsu. Electra může také poskytnout UHF pokrytí Mars přistání a vozítka na povrchu pomocí jeho nadir - špičatá (nasměrovaná přímo dolů na povrch) anténu. Toto pokrytí by bylo důležité pro přistání řemesel na Marsu, která nemusí mít dostatečný rádiový výkon pro přímou komunikaci se Zemí samy.[1]
Klíčové vlastnosti
- Vysílač který provozuje bezplatný otevřený zdroj RTEMS operační systém.[7]
- Electra softwarově definované rádio (SDR) poskytuje flexibilní platformu pro vývoj schopností přenosu.[3]
- Plně přeprogramovatelné software /firmware funkčnost pomocí pole programovatelné brány (FPGA) technologie.
- CCSDS Proximity-1 Space Link Protocol pro interoperabilní a spolehlivý přenos dat.
- Frekvenčně agilní provoz napříč UHF pásmo (390–450 MHz ).[3]
- Integrované dopplerovské navigační a měřicí služby.
- Datové rychlosti až 1Mbit / s[2]:8
Nasazení
- Mars Reconnaissance Orbiter (UHF druhé generace, užitečné zatížení Electra Proximity Link)[3]
- Mars Science Laboratory modul vstupu a sestupu
- Zvědavost rover který používá Electra-lite
- MAVEN orbiter
- ExoMars Trace Gas Orbiter, dvě rádia Electra[8][9]
- Budoucí nasazení
Předchůdce
- Mars Global Surveyor (Užitečné zatížení UHF relé 1. generace)[3]
- 2001 Mars Odyssey (Užitečné zatížení UHF relé 1. generace)[3]
- Mars Express (Užitečné zatížení UHF relé 1. generace)[3]
Viz také
Reference
- ^ A b C „MRO Spacecraft and Instruments: Electra“. NASA. 22. listopadu 2007. Citováno 14. listopadu 2013.
- ^ A b C Schier, Jim; Edwards, Čad (8. července 2009). „NASA Mars Telecommunications: Evolution to meet to Robotic and Human Mission Needs“ (PDF). NASA. Citováno 14. listopadu 2013.
- ^ A b C d E F G Edwards, Jr., Charles D .; Jedrey, Thomas C .; Schwartzbaum, Eric; Devereaux, Ann S .; DePaula, Ramon; Dapore, Mark (2003). Užitečné zatížení Electra Proximity Link pro Mars Relay Telecommunications and Navigation. 54. mezinárodní astronautický kongres. 29. září - 3. října 2003. Brémy, Německo. CiteSeerX 10.1.1.455.220. doi:10.2514 / 6.IAC-03-Q.3.a.06.
- ^ Satorius, Edgar; Jedrey, Tom; Bell, David; Devereaux, Ann; Ely, Todd; et al. (2006). „Rádio Electra“ (PDF). In Hamkins, Jon; Simon, Marvin K. (eds.). Autonomní softwarově definované rádiové přijímače pro aplikace v hlubokém vesmíru. Série pro hlubokou komunikaci a navigaci. Laboratoř NASA / Jet Propulsion Laboratory. Archivovány od originál (PDF) dne 3. října 2006.
- ^ Webster, Guy (17. listopadu 2006). „Nejnovější Mars Orbiter prošel testem komunikačních relé“. NASA. Citováno 14. listopadu 2013.
- ^ „Rádio NASA Electra pro stopový plyn Orbiter“. Evropská kosmická agentura. 2. července 2014.
- ^ Mortensen, Dale J .; Bishop, Daniel W .; Chelmins, David T. (2012). Charakterizace rádiového softwaru definovaná vesmírným softwarem pro umožnění opětovného použití (PDF). 30. konference AIAA International Communications Satellite Systems Conference. 24. – 27. Září 2012. Ottawa, Kanada. doi:10.2514/6.2012-15124. Archivovány od originál (PDF) dne 27. prosince 2016. Citováno 24. října 2016.
- ^ Webster, Guy (2. července 2014). „Rádio NASA dodáno pro evropský Mars Orbiter 2016“. NASA / JPL. Citováno 22. dubna 2018.
- ^ Ormston, Thomas (18. října 2016). „Poslech přistání mimozemšťanů“. Evropská kosmická agentura.
- ^ Novak, Keith S .; Kempenaar, Jason G .; Redmond, Matthew; Bhandari, Pradeep (2015). Předběžný povrchový tepelný design modelu Mars 2020 Rover (PDF). 45. mezinárodní konference o environmentálních systémech. 12. – 16. Července 2015. Bellevue, Washington.
Další čtení
- Taylor, Jim; Lee, Dennis K .; Shambayati, Shervin (září 2006). Mars Reconnaissance Orbiter Telecommunications (PDF). Souhrnná řada designu a výkonu DESCANSO. Laboratoř NASA / Jet Propulsions.
- Webster, Guy; Neal-Jones, Nancy (28. února 2014). „Reléové rádio na plavidle NASA vázaném na Mars prošlo pokladnou“. NASA.
- „Nejnovější NASA Mars Orbiter prokazuje schopnost přenosu“. University of Colorado Boulder. 10. listopadu 2014.