შორეული კოსმოსური კავშირი

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -   შეიცანი თავი შენი ნუ დათგურნავ შენს გრძნობებს მიეცი თავისუფლება და ჭეშმარიტ და მყარ  სიყვარულს მიიღებ - Know yourself, do not destroy your feelings, give freedom and you will receive true and solid love

        შორეული კოსმოსური კავშირი

შორეული კოსმოსური კომუნიკაციების ცენტრის ანტენა RT-70

რადიოკავშირის სახეობა კოსმოსურ ხომალდთან, რომელიც მდებარეობს დედამიწიდან მნიშვნელოვან მანძილზე. ღრმა სივრცეში კომუნიკაცია გართულებულია სიგნალის მნიშვნელოვანი შესუსტებით სივრცეში გაფანტვის გამო, დოპლერის სიხშირის ცვლა, ასევე რადიოტალღების სასრული სიჩქარით გამოწვეული მნიშვნელოვანი შეფერხებები (იხ. სინათლის სიჩქარე).

სიგნალების გადაცემა დედამიწიდან კოსმოსურ ხომალდზე

კოსმოსურ ხომალდზე სიგნალის გადაცემა ნაკლებ სირთულეებთან არის დაკავშირებული, რადგან დედამიწიდან გადაცემული სიგნალის სიმძლავრე პრაქტიკულად შეუზღუდავია, არ არის ხელოვნური ელექტრომაგნიტური ჩარევა ღრმა სივრცეში და რადიო ემისიის ბუნებრივი ფონი ძალიან სუსტია. რაც შესაძლებელს ხდის კოსმოსური ხომალდის აღჭურვას ულტრა მგრძნობიარე მიმღებებით.

სიგნალების მიღება დედამიწაზე არსებული კოსმოსური ხომალდიდან

დიდ პრობლემას წარმოადგენს კოსმოსური ხომალდიდან დედამიწაზე სიგნალების გადაცემა, რადგან საბორტო აღჭურვილობის ენერგეტიკული შესაძლებლობები შემოიფარგლება, საუკეთესო შემთხვევაში, ასობით ვატამდე, ხოლო ადგილზე ანტენების მიმღების ზონაში, ადამიანის დონე. მაღალია ელექტრომაგნიტური ჩარევა, რაც არ იძლევა მიმღებების მგრძნობელობის გაზრდის საშუალებას. ეს პრობლემა ნაწილობრივ მოგვარებულია ვიწრო მიმართული პარაბოლური ანტენების გამოყენებით და მიღებული სიგნალის კორელაციური ანალიზით მაღალსიჩქარიან კომპიუტერებზე. ფაქტია, რომ მოვლენის ალბათობა იმისა, რომ ულტრამოკლე ტალღის დიაპაზონის ორი ანტენა, დისტანციურად რამდენიმე ათასი კილომეტრის მანძილზე, მიიღებს იმავე ხმელეთის წარმოშობის სიგნალს, ძალიან მცირეა, რადგან ულტრამოკლე ტალღები ვრცელდება მხოლოდ ხაზის ხაზზე. მხედველობის ზონა. ამავდროულად, კოსმოსური ხომალდის სიგნალი ორივე ანტენაზე ერთნაირად იმოქმედებს. ამრიგად, ორი ანტენის მიერ მიღებული სიგნალების კონვოლუციის შედეგი იქნება ზუსტად სიგნალი კოსმოსური ხომალდიდან (ან სამყაროს რადიო გამოსხივება, რომელიც უფრო სუსტია და არათანმიმდევრული ხასიათი აქვს).

                                                                 

კოსმოსური ხომალდი „ვოიაჯერ 1“ დედამიწიდან ერთ-ერთი ყველაზე შორეული ობიექტია, რომელთანაც კომუნიკაცია შენარჩუნებულია. ვოიაჯერ 2 2019 წლის ნოემბრის შუა რიცხვებში მზიდან 122,27 ასტრონომიული ერთეულის (18,29 მილიარდი კმ, ანუ 0,001933 სინათლის წელი) მანძილზე იყო, ანუ სინათლის მიერ 17 საათში გავლილი მანძილით. სადგურის სიჩქარე მზესთან შედარებით ამ მომენტში არის დაახლოებით 15,4 კმ/წმ, ანუ 3,24 AU. ე. წელიწადში. შესაძლებელია სიგნალის მიღების გაუმჯობესება გეოგრაფიულად დისტანციური მიმღები ანტენების გამოყენებით

მიზანშეწონილია სარელეო თანამგზავრების გამოყენება ღრმა სივრცეში კომუნიკაციებისთვის. ისინი დედამიწიდან საკმაოდ შორს არიან განლაგებული და პრაქტიკულად არ ექვემდებარებიან ადამიანის მიერ ჩარევას. გარდა ამისა, შორეული კოსმოსური ხომალდის სიგნალი არ ასუსტებს დედამიწის ატმოსფეროს.

მიუხედავად ამისა, მიუხედავად მიღებული ზომებისა და მათი განხორციელების უზარმაზარი ხარჯებისა, დისტანციური კოსმოსური ხომალდებიდან მონაცემების მიღების სიჩქარე ძალიან დაბალია - რამდენიმე ათეულ კილობიტს წამში. თუმცა, ასეთი დაბალი სიჩქარეც კი შესაძლებელს ხდის ღირებული სამეცნიერო ინფორმაციის მოპოვებას.

ვინაიდან ვიწრო მიმართული ანტენები გამოიყენება ღრმა კოსმოსური კომუნიკაციებისთვის, აუცილებელია მკაცრად შეინარჩუნოს კოსმოსური ხომალდის ორიენტაცია დედამიწაზე. ამისათვის მოწყობილობები აღჭურვილია ავტონომიური ორიენტაციის სისტემებით, დამოუკიდებელი რადიოსიგნალებისგან. ყველაზე ხშირად - ორიენტაცია ოპტიკური სენსორებით ვიწრო ზოლის სინათლის ფილტრებით, რომლებიც რეაგირებენ მზისა და კაშკაშა ვარსკვლავების გამოსხივებაზე (კანოპუსი, სირიუსი). ვინაიდან აპარატიდან რადიოტალღების სხივის სიგანე სატურნის რეგიონშიც კი უკვე მნიშვნელოვნად აღემატება დედამიწის ორბიტის დიამეტრს, დედამიწისკენ ზუსტი „დამიზნება“ საჭირო არ არის - საკმარისია მხოლოდ სიგნალის გადაცემა. მზის მიმართულება.

იხ. ვიდეო - Как работает космическая связь?

ისტორიული თარიღები

1958 წლის ივლისი - სსრკ-ში განლაგდა კოსმოსური ხომალდებთან კომუნიკაციის პირველი დროებითი პუნქტი Luna-ს პროგრამის ფარგლებში;

1958 წლის დეკემბერი - NASA-ს რეაქტიული ძრავის ლაბორატორიის ბაზაზე დაიწყო ნასას მომავალი ღრმა კოსმოსური საკომუნიკაციო ქსელის პროექტის შექმნა;

1959 წლის დეკემბერი - აკადემიკოსების S.P. Korolev-ისა და M.V. Keldysh-ის წინადადებით, მიღებულ იქნა გადაწყვეტილება კაცობრიობის ისტორიაში პირველი ღრმა კოსმოსური საკომუნიკაციო სადგურის აშენების შესახებ (ADU-1000 კომპლექსი) ევპატორიის მახლობლად;

1961 წლის თებერვალი - ევპატორიას ღრმა კოსმოსური კომუნიკაციების ცენტრი იწყებს ვენერას პროგრამის (სსრკ) ავტომატური პლანეტათაშორისი სადგურების მომსახურებას;

1972 წლის მარტი - NASA-ს ღრმა კოსმოსური კომუნიკაციების ქსელი იწყებს მუშაობას Pioneer 10-თან (აშშ);

1973 წლის დეკემბერი - პირველი საკომუნიკაციო სესია იუპიტერის სიახლოვეს (პიონერი-10, აშშ);

1979 წლის 1 სექტემბერი - პირველი საკომუნიკაციო სესია სატურნის მიდამოებიდან (პიონერი 11, აშშ);

1983 წლის 10 ოქტომბერი - ვენერას პირველი სარადარო რუკა კოსმოსური ხომალდიდან დედამიწაზე რადარის მონაცემების რეალურ დროში გადაცემით (ვენერა-15, სსრკ);

1986 წლის 24 იანვარი - პირველი საკომუნიკაციო სესია ურანის მიდამოებიდან (ვოიაჯერ 2, აშშ);

1989 წლის 29 აგვისტო - პირველი საკომუნიკაციო სესია ნეპტუნის მიდამოებიდან (ვოიაჯერ 2, აშშ);

2015 წლის 5 მარტი - პლუტონის პირველი მაღალი რეზოლუციის სურათები მიღებული New Horizons კოსმოსური ხომალდიდან (აშშ).

ვოიაჯერი 1

ამერიკული ავტომატური პლანეტათაშორისი სადგური ვოიაჯერ 1, რომელიც გაშვებული იყო 1977 წლის 5 სექტემბერს, არის ყველაზე შორეული კოსმოსური ობიექტი, რომელთანაც რადიოკონტაქტი შენარჩუნებულია. მანძილი, რომელიც მან გაფრინდა 2010 წლის ბოლოს, 17 მილიარდ კილომეტრზე მეტია. რადიოსიგნალი ამ მანძილს 16 საათზე მეტს გადის. ის იყენებს NASA Deep Space Network-ს რადიოსიგნალების მისაღებად.

შორეული სივრცეში კომუნიკაციის სისტემები და ცენტრები

NASA Deep Space Network (NASA Jet Propulsion Laboratory)

ევროპის კოსმოსური ფრენების კონტროლის ცენტრის (ESA) ESTRACK[en] ქსელი

ღრმა კოსმოსური კომუნიკაციების აღმოსავლეთ ცენტრი (რუსეთის კოსმოსური სააგენტო)

ჩინეთის ღრმა კოსმოსური კომუნიკაციის ცენტრი[en]

ღრმა კოსმოსური კომუნიკაციის ინდური ცენტრი[en]

ღრმა კოსმოსური რადიო ზოლები

ITU-მ გამოყო რამდენიმე სიხშირის დიაპაზონი კოსმოსურ ხომალდებთან რადიო კომუნიკაციებში გამოსაყენებლად, დისტანციიდან გამომდინარე (შორი დისტანციური კომუნიკაცია პირობითად განიხილება, როგორც კომუნიკაცია მანქანებთან, რომლებიც მდებარეობს დედამიწიდან 2 მილიონ კილომეტრზე მეტ მანძილზე.

სიხშირის დიაპაზონში  მჰერც

აღვნიშვნა	შორეული კოსმოსი  2 მლნზე  კმ-დზე მეტი დედამიწიდან		ახლო კოსმოსი (არანაკლებ 2 მლნ კმ დედამწიდან)
	დედამიწიდან კოსმოსში	აპარატუნიდან დედამწიამდე	დედმიწიდან კოსმოში	აპარატიდან დედამიწამდე
S-დიაპაზონი	2110-2120	2290-2300	2025-2110	2200-2290
X-დიაპაზონი	7145-7190	8400-8450	7190-7235	8450-8500
K-დიაპაზონი	*	*	*	25500-27000
Ka-დიაპაზონი	34200-34700	31800-32300

იხ. ვიდეო - How Do We Communicate with Faraway Spacecraft? - When scientists and engineers want to send commands to a spacecraft in deep space, they turn to the Deep Space Network, NASA’s international array of giant radio antennas used to communicate with spacecraft at the Moon and beyond. Operators at the Deep Space Network take commands, break them into digital bits, precisely aim these big antennas at the spacecraft, and send the commands to the spacecraft using radio waves.

The antennas of NASA’s Deep Space Network are the indispensable link to robotic explorers venturing beyond Earth. They provide the crucial connection for commanding our spacecraft and receiving their never-before-seen images and scientific information on Earth, propelling our understanding of the universe, our solar system and ultimately, our place within it.

Managed by NASA’s Jet Propulsion Laboratory for the Space Communications and Navigation (SCaN) Program, based at NASA Headquarters within the Space Operations Mission Directorate, the Deep Space Network is what enables missions to track, send commands to, and receive scientific data from faraway spacecraft.

Learn more about the DSN at go.nasa.gov/about-dsn