De mogelijkheid om gegevens te verzenden en te ontvangen is cruciaal bij verkenning van de ruimte. Ruimtevaartuigen hebben robuuste netwerkmogelijkheden nodig om gegevens, waaronder grote bestanden zoals foto's en video's, die door instrumenten aan boord zijn vastgelegd, naar de aarde te verzenden en tegelijkertijd opdrachten van controlecentra te ontvangen. NASA heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt om de ruimtecommunicatiemogelijkheden van het bureau te verbeteren en tegelijkertijd de lopende operaties en service aan een groot aantal missies te behouden.

Het Space Network Ground Segment Sustainment (SGSS) -project implementeerde kritieke upgrades van de ruimtecommunicatie-infrastructuur van NASA door de grondterminals voor tracking en datarelay-satelliet (TDRS) te moderniseren en vele systeemmogelijkheden te verbeteren. in een baan om 22, 300 mijl boven de aarde, meerdere TDRS zorgen voor communicatieverbindingen tussen in een baan om de aarde draaiende satellieten, zoals de Hubble-ruimtetelescoop en het internationale ruimtestation, en op de grond gebaseerde controlecentra. Met TDRS kunnen missies bijna constant in contact staan ​​​​met hun controle- en datacenters op aarde.

In april 2021, het SGSS-team voltooide de eerste upgrades van systemen op de locaties van de Second TDRS System Ground Terminal (STGT) en de White Sands Ground Terminal (WSGT), gevestigd in het White Sands Complex van NASA in Las Cruces, New Mexico.

Deze upgrades omvatten het installeren van nieuwe apparatuur ter ondersteuning van TDRS-communicatieantennes op de STGT- en WSGT-locaties. Op elk van de twee locaties werden ongeveer 40 rekken met elektronische en computerapparatuur geïnstalleerd, Dit weerspiegelt een reductie van meer dan ongeveer 80 procent van het aantal racks dat nodig is om TDRS-activiteiten te ondersteunen in vergelijking met de oude apparatuur. Aanvullend, het team heeft verschillende grondantennes geüpgraded, inclusief een hoofdmissie-antenne, vier testantennes, en één back-upcommunicatieantenne die kan worden gebruikt als een van de missieantennes niet meer beschikbaar is.

Door de verbeteringen kunnen er meer gegevens door het systeem stromen, extra modi voor gegevensoverdracht maken, en de betrouwbaarheid van de antenne verhogen. Deze functies zijn ontworpen om een ​​ononderbroken gegevensstroom te garanderen, toekomstige ontdekkingen mogelijk maken.

"Het upgraden van het bestaande grondsysteem heeft de elektronica gemoderniseerd en er worden meer in de handel verkrijgbare producten gebruikt. Dit zou moeten helpen de onderhoudskosten van systemen zoals TDRS, en helpt bij het maken van uitbreidbaarheid, flexibiliteit, en schaalbaarheid eenvoudiger, " zei Tom Gitlin, de plaatsvervangend projectleider, technisch voor SGSS. "SGSS is nog steeds compatibel met het oude systeem, maar zal nieuwe functies bieden, hogere datasnelheden, en ondersteuning van modernere datacoderingsschema's."

Het SGSS-project heeft een oudere WSGT-antenne omgebouwd om twee radiofrequentiebanden te ondersteunen voor communicatie van en naar een TDRS. Deze nieuw aangepaste antenne kan zenden met behulp van Ku-band - gebruikt voor communicatie met de TDRS voor normale operaties, en op S-band—gebruikt bij het opslaan van een TDRS in een baan om de aarde of wanneer de Ku-band om welke reden dan ook niet beschikbaar is. Voorafgaand aan deze upgrade, de antenne ondersteunde alleen de Ku-band frequentie. Nu het SGSS-systeem operationeel is, deze antenne kan indien nodig gemakkelijk tussen de twee banden schakelen, ervoor te zorgen dat TDRS-communicatiediensten niet worden onderbroken en de noodzaak om van antenne te wisselen tot een minimum wordt beperkt.

NASA heeft nog nooit een upgrade van deze omvang uitgevoerd terwijl tegelijkertijd de operaties werden gehandhaafd. Veel van de bestaande grondterminaltechnologie maakt gebruik van analoge signalering die verslechtert terwijl deze door de grondterminal reist. Het SGSS-systeem zet signaaltransportpaden om in digitale vorm, die geen verlies of signaalverslechtering ondervindt. SGSS digitaliseert signalen direct bij de grondstationantenne.

"Dit is de eerste grote upgrade van een volledig grondstation terwijl de oude apparatuur nog in gebruik was, " zei Richard von Wolff, inzet, overgang, en operationeel manager voor SGSS.

Werken op locatie bij White Sands, Von Wolff nam de leiding over het gereedmaken van de apparatuur voor inzet en zorgde voor een naadloze overgang van operaties. Naast het uitvoeren van deze taken in combinatie met de apparatuuromzet, hij zorgde ervoor dat de operatietraining en documentatie gereed zou zijn, zodat zodra de upgrades zijn voltooid, het SGSS-systeem kan worden overgedragen aan NASA's Advanced Communications Capabilities for Exploration and Science Systems (ACCESS) -project. ACCESS heeft de verantwoordelijkheid voor het systeem op zich genomen en voert indien nodig aanvullende tests en aanpassingen uit.

Deze upgrades zijn de derde generatie verbeteringen op de site en brengen White Sands naar het digitale tijdperk, waardoor lagere onderhoudskosten voor het TDRS-systeem mogelijk zijn, en het leveren van hogere datasnelheden met minimale onderbrekingen. De nieuwe infrastructuur zal de volgende generatie satellieten ondersteunen, NASA in staat stellen meer over onze planeet te ontdekken, het zonnestelsel, en verder.