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而“旅行者2号” 由于位于黄道遥远的南方,北半球站点是看不到的,只能通过堪培拉深空站的通信链路。 表1显示加利福尼亚戈尔德斯通深空站两种不同尺寸的天线对于“旅行者1号”遥测数据率的限制,以及澳大利亚堪培拉深空站对“旅行者2号”遥测数据率的限制。 至于西班牙马德里的第三个深空站,对“旅行者1号” 遥测数据率的限制同戈尔德斯敦站的相似。 天邊星球通訊 直到1974年随着堪培拉和马德里站取代了伍墨拉和约翰内斯堡(NASA关闭了了两处设施),形成了目前的三站格局。
中继卫星设计:下文(传播信号问题一部分)中提到的太阳极轨道中继和 Non-Keplerian 轨道的中继卫星。 以 Non-Keplerian 轨道上的中继卫星为例,从地球出发到火星,仅仅比地球火星之间的直线距离增加 2.3 光分的距离,而且是在任意时刻仅仅比直接从地球到火星直线传播的信号多花 2.3 分钟,非常快。 DSN所属的三个深空站全都能够跟踪“旅行者1号”。
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(1)戈尔德斯通深空站(北纬35°25′36″,西经116°53′24″),位于美国加州的莫哈维沙漠。 目前在运行的有1个70m天线、3个34m波束波导(BWG)天线,正在新建1个34m BWG天线。 图2 天邊星球通訊 旅行者1号和2号飞行方向示意图图3 旅行者1号探测器 “旅行者号”目前的任务阶段是星际任务,开始于1990年1月。 星际任务对满足最近NASA在“空间科学计划”之“2000年战略规划”中制订的目标非常关键。 自从2000年战略规划以来,其中一个目的是“了解太阳变化及其对太阳系的影响。 “旅行者号”是唯一能够持续探测外日光层的探测器。
更多可用的34m站减少了各项目对紧缺DSN资源的争夺, 从2013年开始,“旅行者”的日常的组阵是利用一对34-m天线组阵以160bit/s的速率接收每天的巡航遥测数据。 同其它深空链路一样,“旅行者号”的遥测链路受通信信道中噪声影响,改变了信道中所传输比特的量值,换句话说,产生了误码。 在木星和土星探测中使用的格雷编码算法要求每个发送的信息比特需要1bit的开销(开销为100%)。 “旅行者”载有一个试验性的RS数据编码器,特别适用于天王星和海王星这种通信距离更远的任务阶段。 新的RS编码方案减少到每5bit信息有1bit的开销(开销为20%),信息输出误码率由5×10-3减少到10-6。 上面的 Non-Keplerian 卫星是一种比较省钱而且延时小的设计,由于中继卫星一直在火星和地球正上方,基本上信号是往上,到达卫星,然后直线到达火星上面的中继卫星,再由中继卫星下来。 从地球出发到火星,仅仅比地球火星之间的直线距离增加 2.3 光分的距离,而且是在任意时刻仅仅比直接从地球到火星直线传播的信号多花 2.3 分钟,非常快。
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在6、7、8这3个月,使用Parkes的天数多于不使用的天数。 接近交会时,利用所有3个站点上的阵列,大多数时间能够近乎连续地接收到“旅行者2号”的下行信号。 天邊星球通訊 天邊星球通訊 在堪培拉,就某次具体过境的组阵可以多达3个站,计划用的站包括:DSS-43、DSS45、DSS42和DSS49(Parkes的数字代号)。
受益于“旅行者”计划第二项重要DSN升级是采用基带合成技术的多天线组阵系统。 天邊星球通訊 通过将70m天线同1个34m高效率(HEF)天线组阵,可使70m天线的性能增加0.8dB;将70m天线同2个34m天线组阵,可使70m天线的性能增加1.2dB。 (3)堪培拉深空站(南纬35°24′05″,东经148°58′54″),位于澳大利亚首都堪培拉西南40km。 目前在运行的有1个70m天线,3个34m波束波导天线,有1个34m波束波导天线在建。 (2)马德里深空站(北纬40°25′53″,西经4°14′53″W),位于西班牙首都马德里以西60km。 目前在运行的有1个70m天线,1个34m高效率天线,2个34m波束波导天线,另有2个34m波束波导天线在建。
1个70m天线,2个34m天线与VLA组成天线阵,提供的下行信号性能比单一70m天线多5.6dB,在比特率上几乎是4倍。 为了与海王星交会时获取数据,“旅行者”计划调动了NASA/JPL管理的DSN以外的地面资源。 同天王星交会时一样,DSN再次联手澳大利亚政府的Parkes 64m射电天文天线,该天线由联邦科学和工业研究机构(CSIRO)管理。 DSN在堪培拉的70m和34m天线同Parkes 64m天线组成天线阵,其间用320km的微波链路相连。
与海王星交会期间,用上述3个天线同时跟踪“旅行者”,DSN和Parkes射电天文台取得的合成信号强度基本正比于增加的组阵天线组合表面积。 其它因素相同的情况下,DSN-Parkes组阵可以提供的比特速率双倍于单一70m的能力。 天邊星球通訊 在探测器同木星和土星交会之后,JPL完成了“旅行者号”的图像数据压缩(IDC)软件。 项目组把软件加载到了探测器上的在轨备份数据子系统(FDS)计算机中,该计算机进行了重新配置,以执行这项任务。
天邊星球通訊: 旅行者号的星际通信能力是如何实现的?
实际上如果可能,可以在很多卫星上装上这样的模块,形成一个行星际网络。 同时这种设计的缺点也很明显,那就是太阳极轨道卫星的发射和维修的燃料消耗都是巨大的,好在不需要很多颗。 网站设计:在各个行星上设立缓存服务器,平时在两个行星的缓存服务器之间同步,而不是用户点了按钮在火星请求一次,再从地球把内容传给火星。 在2000到2001年期间,DSN在70m站用HEMT技术代替了需频繁维护的脉泽前置放大器并降低了前置放大器噪声温度。
這是在這片大地上的10年里,為了完成某項任務的馬可的外星人交流奇談。 這是在這片大地上的10年裡,爲了完成某項任務的馬可的外星人交流奇談。 她始終沒有抬頭,也就沒有發現,側邊上方的水塔屋頂上,無情葬月就坐在那裏,單腿曲膝、手支著臉頰,居高臨下的看著他們,臉上毫無表情。 俏如來不為所動,迎著子彈們一步一步往前走,話語仍不停歇:「第二個問題,帝國如今出入境都受到限制,以師姪在聯邦被通緝的身份,是如何來到帝星,又是誰讓師姪來帝星……。」 Z.jCera. 「你們……。」夢糾孫露出懷疑的眼神,劍無極方才一副就算死不情願也要達成任務的模樣,這會又很大度的說沒關係,還熱情的貼上去說要幫忙,怎麼看都有問題。 周年申報表是一份具指明格式的申報表,載列截至申報表製備日期為止的公司資料,例如註冊辦事處地址、股東、董事和公司秘書的資料。 不过,使用 cache,在行星开放建设的早期,可能只能用户自己解决,就是其它行星上用自己的服务器 天邊星球通訊 cache 网页。
2000年战略规划的另一个目的是“了解星系、恒星和行星的形成、互动以及进化”, 并“利用太阳系外部空间环境作为自然科学实验室,并走出太阳系的范围去探索太阳系附近银河系环境”。 “旅行者号”是唯一处在能够进行这些星际环境探测的飞行器。 “旅行者号”的长寿命使它们成为研究太阳风长期变化的理想平台。 它们与太阳的距离使它们成为研究太阳风、爆发和宇宙射线的理想探测器。 由于能够将其数据与地球轨道航天器(IMP8,WIN,ACE,SAMPEX)以及穿越黄道南北远端的“尤利西斯”数据作对比,大大增强了“旅行者”数据的理解。 旅行者1号于1977年9月5日发射,截止到2019年11月距离太阳约147个AU,并以每年3.579 AU 的速度远离太阳系。 (1AU,即1个天文单位,约为1.5亿千米。)。
所以在没有太阳遮挡火星地球通信的时候,可以直接地球和火星之间,但是在太阳遮挡了地球和火星通信的时候,需要使用太阳极轨道中继卫星。 不过,在没有太阳遮挡的时候(火星地球在太阳同一侧的时候),是不需要这两颗中继卫星的,直接通信是最省的方案。 只有在有太阳遮挡的时候才启用上述两颗 Non-Keplerian 天邊星球通訊 中继卫星。 第二篇参考文献提到了很多的不在 Keplerian 轨道的通信卫星。 不过这是理论阶段,并不知道太阳帆卫星作为轨道维持的动力能不能成功。 DSN已经完成了所有三个深空通信设施的组阵能力升级,包括从基带组合发展到全频谱合成以及装备了更多的34m天线。 全频谱合成技术使得“旅行者号”在通过终点激波、日鞘和太阳风层顶进入到广阔未知的星际空间后,仍然能够使用科学数据回放速率下传数据。
未压缩的“旅行者”图像包括800行,每行800个点(像素),每像素8bit(表示256级灰度中的一个)。 然而,典型的行星或卫星图像中包含的大多数数据内容是黑色的太空或低对比度的云。 通过计算相邻临像素灰度级别之间差别,而不是完整的8bit值,图像数据压缩能够将一幅典型图像的比特数减少60%而不会过度地丢失信息,这就减少了从天王星和海王星向地球传回一幅完整图像所需时间的60%。 顺便说一下,Mars One 的设想是,在火星上安装一个缓存服务器,先把网站缓存在火星服务器上,火星上的人浏览的时候从缓存服务器获取网页。 NASA 已经在火星探测器上测试过 DTN 协议了。
旅行者2号于1977年8月20日发射,截止到2019年11月距离太阳约122个AU,并以每年3.234 AU 的速度远离太阳系,已经飞出了太阳系边缘,正在奔向更见遥远的星际空间。 在“旅行者1号”和“旅行者2号”探测器发射的1977年,地球、木星、土星、天王星和海王星排列成一线(每176年出现一次,一次为期3年),为这次“大巡游”提供了机会。 图1显示了“旅行者号”的早期任务阶段包括发射和地球到木星间的巡航以及行星任务(与木星、土星、天王星和海王星交会)阶段飞行路径。
- 与海王星交会期间,用上述3个天线同时跟踪“旅行者”,DSN和Parkes射电天文台取得的合成信号强度基本正比于增加的组阵天线组合表面积。
- 這是在這片大地上的10年裡,爲了完成某項任務的馬可的外星人交流奇談。
- 同其它深空链路一样,“旅行者号”的遥测链路受通信信道中噪声影响,改变了信道中所传输比特的量值,换句话说,产生了误码。
- 中继卫星设计:下文(传播信号问题一部分)中提到的太阳极轨道中继和 Non-Keplerian 轨道的中继卫星。
- 注:“旅行者2号”与海王星最接近时刻是在1989年8月25日。
从二十世纪90年代后期开始探测器远离地球的速度相当于每年性能降低0.5dB。 因此,这两项改造将比特速率能力(同没有改造相比)延长了1~2年。 在20世纪90年代初期,DSN开发了一种软件接收机(BVR)。 好处之一是BVR为“旅行者”提供抑制载波模式下工作的能力。 通过将探测器激励器的相位调制指数改变为90°,不存在独立载波,所有能量都分配给调制的遥测副载波。 到目前为止针对海王星的最大信号强度提升是通过将新墨西哥州socorro附近的国家射电天文台(NRAO)甚大天线阵(VLA)的27个25m抛物面天线同加利福尼亚州戈尔德斯敦的70m DSN天线组成天线阵得到的。 用VLA与70m天线组阵后接收到的信号功率(或者数据率能力)接近70m天线自身接收能力的3倍。
- 全频谱合成技术使得“旅行者号”在通过终点激波、日鞘和太阳风层顶进入到广阔未知的星际空间后,仍然能够使用科学数据回放速率下传数据。
- 她始終沒有抬頭,也就沒有發現,側邊上方的水塔屋頂上,無情葬月就坐在那裏,單腿曲膝、手支著臉頰,居高臨下的看著他們,臉上毫無表情。
- 旅行者1号于1977年9月5日发射,截止到2019年11月距离太阳约147个AU,并以每年3.579 AU 的速度远离太阳系。
- DSN已经完成了所有三个深空通信设施的组阵能力升级,包括从基带组合发展到全频谱合成以及装备了更多的34m天线。
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