NASA heeft onlangs de snelheid verdubbeld waarmee gegevens van het internationale ruimtestation naar de aarde terugkeren, de weg vrijmaken voor soortgelijke toekomstige upgrades op Gateway, NASA's aanstaande buitenpost in een baan om de maan, en andere verkenningsmissies. Deze nieuwe datasnelheid stelt het ruimtestation in staat om sneller dan ooit tevoren meer wetenschappelijke gegevens terug te sturen.

NASA's missies, zowel dichtbij als veraf, vertrouwen op snelle en effectieve communicatie om kritieke missiegegevens door te geven aan controlecentra en wetenschappers hier op aarde. Het station ondersteunt nu een 600 megabit-per-seconde (Mbps) verbinding, verdubbeling van de hoeveelheid gegevens die het station tegelijk kan verzenden en ontvangen.

"NASA's communicatienetwerken spelen een cruciale rol in elke NASA-missie, gegevens van bemande ruimtevluchten mogelijk maken, ruimte- en aardwetenschappelijke onderzoeksmissies en technologische demonstraties om de aarde te bereiken ten behoeve van de mensheid, " zei George Morrow, de waarnemend centrumdirecteur van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "Deze toename van de gegevenssnelheid voor het internationale ruimtestation onderstreept onze toewijding om vandaag en in de toekomst hoogwaardige operationele diensten te leveren voor NASA-verkenningsmissies."

De unieke omgeving van het ruimtestation stelt astronauten in staat om onderzoek te doen dat anders niet mogelijk zou zijn op aarde. Deze experimenten en technologische demonstraties zijn in toenemende mate afhankelijk van hoge datasnelheden tussen het station en onderzoekers op aarde. Het werk aan het in een baan om de aarde draaiende laboratorium levert kennis op in menselijk onderzoek, ervaring in langdurige ruimtevluchten, en mogelijkheden voor technologiedemonstraties die toekomstige missies mogelijk kunnen maken. Met de toename van de datasnelheid, het station is nu geschikt voor nieuwe experimenten en technologiedemonstraties die een hogere resolutie of meer gedetailleerde gegevens vereisen dan voorheen mogelijk was.

Het ruimtestation communiceert met de aarde via radiofrequentiesignalen met behulp van een systeem van tracking- en datarelay-satellieten (TDRS) en grondantennes, het zogenaamde Space Network. De TDRS worden in een hoge baan boven de aarde geplaatst, over verschillende strategische locaties, zodat ze gegevens van overal in een baan om de aarde kunnen doorgeven. Vaste lijnen sturen het signaal vervolgens naar verschillende NASA-centra, en hun computersystemen zetten het radiosignaal weer om in leesbare gegevens. Om gegevens terug te sturen, het proces herhaalt zich in de andere richting. Dit gebeurt met minder dan een seconde vertraging in de communicatie.

"Dit project toonde aan dat geavanceerde radiofrequentiegolfvormen efficiënt kunnen worden gebruikt om de datasnelheden te verhogen en de prestaties van communicatiediensten met hoge snelheid te verbeteren. " zei Risha George, de upgrade projectleider voor het Space Network. "Operationeel gebruik van deze geavanceerde golfvormen bewijst dat ze ook kunnen worden gebruikt voor toekomstige missies, zoals op de Gateway, een klein ruimteschip dat in een baan om de maan zal draaien en een opstap zal zijn naar menselijke verkenning op Mars."

Verschillende componenten in dit wereldwijde communicatiesysteem zijn geüpgraded om de verhoogde datasnelheid te ondersteunen, inclusief een nieuwe digitale grondarchitectuur voor het ruimtenetwerk. Technici hebben de op software gebaseerde modem van het ruimtestation geüpdatet, verbeterde gegevensverwerkers in verschillende NASA-centra, en verbeterde routers, interfaces en andere apparatuur en software op de grondstations. De circuits en bandbreedte van de terrestrische datalijnen tussen de verschillende op aarde gebaseerde componenten werden ook opgewaardeerd. Het team voerde vervolgens uitgebreide tests uit om ervoor te zorgen dat de upgrades correct werkten. Dit alles werd gedaan terwijl er nog steeds realtime ondersteuning werd geboden aan de meer dan 40 missies die het netwerk regelmatig ondersteunt.

"Partnerschappen als deze zijn cruciaal voor ons aanhoudende succes als bureau, " zei Penny Roberts, de upgrade projectleider voor het ruimtestation. "Onze voortdurende samenwerking zal ons overzetten naar 600 Mbps, en wie weet waar we nog meer samen heen gaan."