De PACE-missie (Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem) heeft haar eerste operationele gegevens teruggegeven aan onderzoekers, een prestatie die gedeeltelijk mogelijk wordt gemaakt door innovatieve dataopslagtechnologie van NASA's Near Space Network, dat twee belangrijke verbeteringen introduceerde voor PACE en andere aankomende wetenschappelijke missies.

Terwijl een satelliet in de ruimte draait, genereren zijn systemen cruciale gegevens over de gezondheid, locatie, levensduur van de batterij en meer. Dit alles gebeurt terwijl de wetenschappelijke instrumenten van de missie beelden en gegevens vastleggen die het algemene doel van de satelliet ondersteunen.

Deze gegevens worden vervolgens gecodeerd en via radiogolven teruggestuurd naar de aarde via NASA's Near Space Network en Deep Space Network, maar niet zonder problemen.

Een uitdaging zijn de extreme afstanden, waar verstoringen of vertragingen vaak voorkomen. Satellietverstoringen zijn vergelijkbaar met wat internetgebruikers op aarde ervaren met buffering of defecte verbindingen. Als er zich een verstoring voordoet, kan Delay/Disruption Tolerant Networking, of DTN, de gegevens veilig opslaan en doorsturen zodra een pad wordt geopend.

NASA's Near Space Network integreerde DTN in vier nieuwe antennes en het PACE-ruimtevaartuig om de voordelen te demonstreren die deze technologie kan hebben voor wetenschappelijke missies. Het netwerk, dat de communicatie ondersteunt voor ruimtemissies binnen een straal van 2 miljoen kilometer rond de aarde, verbetert voortdurend zijn capaciteiten ter ondersteuning van wetenschappelijke en verkenningsmissies.

"DTN is de toekomst van ruimtecommunicatie en biedt robuuste bescherming van gegevens die verloren kunnen gaan als gevolg van een verstoring", zegt Kevin Coggins, adjunct-adjunct-beheerder van NASA's Space Communications and Navigation (SCaN) -programma. "PACE is de eerste operationele wetenschappelijke missie die gebruik maakt van DTN, en we gebruiken het om gegevens te verzenden naar missieoperatoren die de batterijen, de baan en meer monitoren. Deze informatie is van cruciaal belang voor missieoperaties."

PACE, een satelliet die zich ongeveer 400 kilometer boven de aarde bevindt, verzamelt gegevens om onderzoekers te helpen beter te begrijpen hoe de oceaan en de atmosfeer koolstofdioxide uitwisselen, atmosferische variabelen te meten die verband houden met luchtkwaliteit en klimaat, en de gezondheid van de oceanen te monitoren door fytoplankton te bestuderen – kleine plantjes en algen. .

Hoewel PACE de eerste operationele wetenschappelijke gebruiker van DTN is, zijn er al eerder demonstraties van de technologie gedaan op het Internationale Ruimtestation.

Naast DTN werkte het Near Space Network samen met commerciële partner Kongsberg Satellite Services in Noorwegen om vier nieuwe antennes in het netwerk te integreren ter ondersteuning van PACE.

Deze nieuwe antennes, in Fairbanks, Alaska; Wallops-eiland, Virginia; Punta Arenas, Chili; en Svalbard, Noorwegen, staan ​​missies toe om terabytes aan wetenschappelijke gegevens in één keer te downlinken. Net zoals wetenschappers en ingenieurs voortdurend hun instrumentmogelijkheden verbeteren, verbetert NASA ook haar communicatiesystemen om missies nabij de aarde en in de diepe ruimte mogelijk te maken.

Terwijl PACE in een baan om de aarde draait, zal het zijn wetenschappelijke gegevens 12 tot 15 keer per dag downlinken naar drie van de nieuwe antennes van het netwerk. In totaal zal de missie elke dag 3,5 terabyte aan wetenschappelijke gegevens verzenden.

Netwerkcapaciteitstechnieken zoals DTN en de vier nieuwe antennes zijn de nieuwste verbeteringen aan de catalogus van diensten van het Near Space Network ter ondersteuning van wetenschappelijke missies, bemande ruimtevaart en technologische experimenten.

"NASA's Near Space Network beschikt nu over een ongekende flexibiliteit om wetenschappers en operations managers meer waardevolle informatie te geven die ze nodig hebben om het succes van hun missie te garanderen", aldus Coggins.

Naast deze nieuwe mogelijkheden vergroot het netwerk ook het aantal commerciële antennes binnen zijn portfolio. In 2023 heeft NASA het Near Space Network Services-verzoek ingediend om commerciële aanbieders te zoeken voor integratie in de groeiende portfolio van het netwerk. Met een toenemende capaciteit kan het netwerk aanvullende wetenschappelijke missies en downlinkmogelijkheden ondersteunen.

Geleverd door NASA