Pas gati një defekti serioz, Rrjeti i Hapësirës së Thellë i NASA-s ‘funksionoi mirë’ në misionin Artemis II

NASA e shtyu Rrjetin e saj të Hapësirës së Thellë përtej kufijve të saj gjatë misionit Artemis I gati katër vjet më parë. Grupi global i antenave të komunikimit në hapësirën e thellë nuk mund të përballonte kërkesat rutinë të 40 misioneve shkencore robotike dhe rritjen e jashtëzakonshme të kërkuar nga kapsula hapësinore Orion e NASA-s ndërsa fluturonte rreth Hënës.

Përvoja në fund të vitit 2022 uli ose vonoi lidhjet e shkarkimit nga disa misione shkencore të profilit të lartë, duke përfshirë Teleskopin Hapësinor James Webb dhe roverët e Marsit, pasi misioni Artemis I, i cili kishte shumë të dhëna, mori përparësi në rrjetin e komunikimit të NASA-s. Dhe kjo ndodhi përpara misionit të parë Artemis me astronautë në bord. Kur Artemis II u nis më 1 prill, NASA i bëri thirrje përsëri Rrjetit të Hapësirës së Thellë (DSN) për të lidhur Kontrollin e Misionit me kapsulën Orion, ndërsa ajo fluturoi më shumë se një çerek milioni milje larg Tokës.

Me një ekuipazh prej katër personash që fluturonin brenda anijes kozmike, oreksi i agjencisë për të dhëna nga Orion në Artemis II ishte edhe më i lartë se sa ishte në Artemis I. Por, me pak më shumë se nëntë ditë, misioni Artemis II ishte më i shkurtër se 25 ditët që Artemis I kaloi në hapësirë, duke ndihmuar në lehtësimin e mbingarkesës së komunikimeve. Artemis I gjithashtu lëshoi ​​10 CubeSat të vegjël në hapësirë ​​të thellë, shumë prej të cilëve kërkonin shërbime gjurmimi dhe telekomunikacioni nga DSN. Artemis II mbante më pak CubeSat.

“Mësuam shumë për Artemis I dhe në fakt vendosëm disa procese të reja përpara Artemis II, kryesisht të përqendruara rreth koordinimit dhe proceseve tona të planifikimit me të gjitha misionet, jo vetëm me vetë mjetin Orion”, tha Greg Heckler, zëvendës menaxher i programit për zhvillimin e kapaciteteve në Programin e Komunikimit dhe Navigimit Hapësinor të NASA-s. “Mendoj se kjo funksionoi mirë.”

Heckler tha se divizioni shkencor i NASA-s, përgjegjës për shumicën e misioneve që përdorin DSN-në, u dha menaxherëve të rrjetit “feedback pozitiv” pas Artemis II. Por kufizimet e rrjetit dhe kërkesa e lartë vazhdojnë të “krijojnë disa mosmarrëveshje për asetet” midis misioneve të NASA-s.

“Gjatë Artemis I, kishim një nënsistem të quajtur Private Cloud Appliance. Ky PCA në fakt dështoi gjatë Artemis I. Për shkak të atij dështimi, asaj dukshmërie të lartë, ne në fakt morëm disa burime shtesë nga programi ynë Hënë-Mars dhe ishim në gjendje të instalonim, në mënyrë efektive, një nënsistem të ri përpara Artemis II”, tha Heckler.

Kërkesa për sinjal vetëm sa po rritet. NASA dhe partnerët e saj komercialë dhe ndërkombëtarë planifikojnë të nisin misione të shumta në Hënë në vitet e ardhshme. NASA po punon me ofruesit komercialë për të ndërtuar antena tokësore për një rrjet të dedikuar për misionet në Hënë, të quajtur Vende Tokësore të Eksplorimit Hënor (LEGS), për të liruar më shumë kapacitet në DSN për të mbështetur anije të tjera kozmike. Kompanitë komerciale po zhvillojnë gjithashtu satelitë transmetimi të të dhënave për të fluturuar në orbitë rreth Hënës, duke mbështetur uljet e ardhshme dhe ndërtimin e një Baze në Hënë. Komunikimet optike me gjerësi të lartë brezi mund të jenë një zgjidhje tjetër. NASA testoi me sukses një terminal komunikimi me lazer në anijen kozmike Orion në Artemis II.

“Do të na duhet të punojmë si komunitet për t’u përballur me atë nivel më të lartë mosmarrëveshjesh gjatë vetë misioneve Artemis, por po bëjmë gjithçka për të krijuar infrastrukturë jo-DSN, ose infrastrukturë të re, për të marrë përsipër atë ngarkesë dhe barrë”, tha Heckler të mërkurën në një takim të Grupit të Vlerësimit të Trupave të Vogël.

Barra aktualisht përfshin rreth 40 misione operative që mbështeten në antenat e DSN-së në Kaliforni, Spanjë dhe Australi për të qëndruar në komunikim me Tokën. Shumica e misioneve të NASA-s i mbijetojnë jetëgjatësisë së tyre origjinale të projektimit, kështu që ato e bëjnë rrjetin të jetë më i qëndrueshëm, ndërsa agjencia lançon anije kozmike të reja.

Rreth 40 misione të tjera parashikohet të kenë nevojë për DSN gjatë 10 viteve të ardhshme, dhe shumë nga 40 misionet që aktualisht përdorin kohë në rrjet ka të ngjarë të vazhdojnë të funksionojnë gjatë asaj kohe. Një nga misionet më intensive të të dhënave të NASA-s, Teleskopi Hapësinor Roman Nancy Grace, është planifikuar të lançohet në gusht. Ai do të kthejë më shumë të dhëna përmes DSN sesa të gjitha misionet e mëparshme astrofizike të NASA-s së bashku.

10 satelitët CubeSat që u nisën si ngarkesa dytësore në Artemis I vunë një barrë të paparashikuar mbi DSN-në. Disa nga satelitët e vegjël u humbën menjëherë pas vendosjes nga raketa dhe operatorët e tyre i bënë thirrje DSN-së të përdorte antenat e saj gjigante për të kërkuar CubeSat ndërsa ata drejtoheshin në hapësirë ​​të thellë, duke përkeqësuar më tej krizën e komunikimit që rrjeti po përjetonte tashmë me anijen kozmike Orion.

“Para se të nisim misione të reja në DSN, tani kërkojmë në mënyrë strikte një studim fizibiliteti për të parë nëse ka kapacitet të mjaftueshëm për të bërë atë lloj angazhimi”, tha Heckler. “Pra, po përpiqemi të balancojmë, nëpërmjet të dhënave dhe analizave, kërkesat e reja që vijnë në sistem kundrejt atyre misioneve të trashëguara që duhet të mbështesim derisa ato të zhduken për shkak të shkaqeve natyrore.”

Menaxherët e DSN po punojnë gjithashtu me misionet më të vjetra të NASA-s, disa prej të cilave vazhdojnë të përdorin rrjetin dekada pas lançimit të tyre, për të kuptuar se sa kapacitet do të përdorin. Ndërsa këto misione të vjetra u zgjatën, disa prej tyre nuk e përditësuan rrjetin sipas nevojave të tyre. “Disa misione po përdorin më shumë sesa do të thoshte dokumenti i tyre”, tha Heckler.

“Sapo kjo të jetë në vend, ndërsa ecim përpara me angazhime të reja për misionin, mendoj se do të jemi më të fokusuar dhe më të orientuar drejt procesit për të qenë në gjendje të angazhohemi në misione të reja apo jo”, tha Heckler.

Një kufizim në DSN është një aksident vitin e kaluar që nxori jashtë funksionit një nga tre antenat 70 metra (230 këmbë) të rrjetit në Kompleksin e Komunikimeve Hapësinore të Thellë Goldstone pranë Barstow, Kaliforni. Kjo antenë, së bashku me antena të ngjashme në Spanjë dhe Australi, përdoret për të komunikuar me disa nga misionet më të largëta të NASA-s.

Antena 70 metrashe po gjurmonte anijen kozmike Juno të NASA-s në Jupiter shtatorin e kaluar kur “u rrotullua tepër” dhe dëmtoi kabllot dhe linjat e ujit në sistemin e shuarjes së zjarrit të objektit. Rreth 200,000 gallonë ujë përmbytën bazën e antenës. Uji përmbante glikol, duke bërë që ajo të klasifikohej si një rrezik mjedisor, shkruan zyrtarët në një raport pas hetimit të aksidentit. Përmbytja që rezultoi e bëri antenën të paoperueshme.

Hetuesit përmendën disa shkaqe teknike dhe të procesit. Pasi zgjidhën një problem me ndalesat e emergjencës së antenës, teknikët në Goldstone “anashkaluan dhe anashkaluan masa të shumta mbrojtëse që normalisht do të kishin parandaluar mbirrotullimin”, shkruan zyrtarët në raport.

“Hetimi zbuloi trajnim të pamjaftueshëm, procedura të shkruara të pamjaftueshme, mbështetje në sjellje të padokumentuara dhe njohuri të heshtura, si dhe mangësi në logjikën e kontrollit të antenës”, shkruan zyrtarët. “Përveç shkaqeve rrënjësore të listuara më sipër, sistemi i kufizimit hidraulik – siguria përfundimtare kundër mbi-rrotullimit – u zbulua se ishte dëmtuar rëndë deri në pikën e mosoperueshmërisë në një incident të mëparshëm të panjohur dhe të padokumentuar.”

Regjistrat e punës treguan se sistemi i limitimit hidraulik u testua për herë të fundit në vitin 2004.

Zyrtarët e NASA-s vlerësojnë se riparimi dhe rikthimi i antenës në shërbim do të kushtojë midis 4.1 dhe 4.6 milionë dollarëve. “Plani ynë për atë sistem është të kombinojmë çdo ndërhyrje sanuese pas aksidentit me një cikël përmirësimi të planifikuar tashmë që do ta mbajë atë sistem jashtë funksionit deri në vitin 2028”, tha Heckler.