【技术·国际航天】抢资源,NASA深空探测测控资源紧张,不能统筹兼顾
NASA过去一年中升空的两项重要任务,揭示了航天通信存在的不足。
NASA通过深空网与所有远距离航天器进行通信,从猎户座飞船、詹姆斯·韦布太空望远镜到旅行者1号。深空网由位于美国加利福尼亚州、西班牙和澳大利亚三地的14套天线组成,但网络很忙,很难确保地球轨道以外的每一次任务都有其所需的通信时间。阿尔忒弥斯1号任务则让这一问题更为严重。
“今年夏天我们接到通知,到阿尔忒弥斯任务发射时,深空网基本上要完全被它占了,因为他们需要跟踪飞船。” 哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家、詹姆斯·韦布用户委员会主席梅塞德斯·洛佩兹·莫拉莱斯(Mercedes López-Morales)在11月30日美国国家科学院物理和天文学委员会的会议上说。
11月16日,NASA发射了任务为期25天的阿尔忒弥斯1号。猎户座飞船进入飞行并超过低轨时,它与深空网保持着几乎不断的联系——这使得詹姆斯·韦布太空望远镜和其他任务退居次要地位。NASA预料到了阿尔忒弥斯任务会让深空网资源紧张,已安排升级部分天线,并在2021年1月和2022年3月增加了两套新的天线。
但通信时间仍然有限。洛佩斯说,在阿尔忒弥斯1号任务发射前,她被告知:“可能会有长达80个小时、也就是三天半的时间,与韦布太空望远镜完全没有联系。”她告诉委员会,詹姆斯·韦布项目科学家通常每周向那枚耗资100亿美元的望远镜发一次指令,因此间断通信不会影响望远镜获得指令。但是,为了让天文学家真正用上韦布的能力,望远镜得将数据发送回家,并在星载计算机空间被塞满之前把数据发走。“你没法等那么久才下载数据,这是最大的问题。”
洛佩斯说,根据阿尔忒弥斯1号任务(占用资源的情况),同时运营韦布和哈勃望远镜的马里兰州太空望远镜科学研究所重新调整了韦布观测计划——周期较短的观测优先,因其产生的数据批次少。
但是,既然NASA要在2024年及以后发射更多的阿尔忒弥斯任务、包括载人任务,科学家们希望找到解决通信僵局的新方法。“我们迫切要求NASA拿出一个计划,以某种方式(让我们)获得更多的天线资源。”