Poznámka redakce: Don Lincoln je vedoucí vědecký pracovník v Fermiho národní laboratoř urychlovačů. Je autorem několik vědeckých knihvčetně audioknihy”The Theory of Everything: The Quest to Explain All of Reality.“ Vyrábí také řadu přírodovědná výuková videa. Následujte ho Facebook. Názory vyjádřené v tomto komentáři jsou jeho vlastní. Vidět více recenzí na CNN.
Podle úctyhodného televizního pořadu „Star Trek“ je vesmír konečnou hranicí. Ačkoli jsou výzvy pilotovaného vesmírného cestování skličující, pokud se lidem podaří kolonizovat nejprve sluneční soustavu a poté hvězdy, naše budoucnost vypadá jasně – překypující neomezenými zdroji.
Zahájili jsme proces zkoumání sluneční soustavy a vypustili jsme bezpilotní sondy, aby nás vedly. Obrazy, které nám posílají zpět ze vzdálených planet, nám dávají ochutnat zázraky, se kterými se setkáme. Je tu však problém. Síť, která nás spojuje s těmito technologickými očima, má potíže.
Deep Space Network, neboli DSN, je propojená sbírka tří radioteleskopických zařízení umístěných po celém světě. Tato zařízení, která se nacházejí v Kalifornii, Španělsku a Austrálii, spravuje a provozuje pro NASA Jet Propulsion Laboratory. Jejich umístění byla od sebe vzdálena asi 120 stupňů, aby každá vesmírná sonda ve vzdálenosti větší než 30 000 kilometrů (asi 18 640 mil) od Země mohla být v rádiovém kontaktu s alespoň jedním z nich.
DSN je primárním prostředkem, kterým NASA kontaktuje vesmírné lodě daleko od Země, včetně technických zázraků, jako je vesmírný teleskop Jamese Webba, rover Mars 2020 Perseverance a dokonce i ultra-vzdálená sonda Voyager 1 – objekt vytvořený člověkem. v současnosti nejdále od Země. Bez DSN by robotický průzkum hlubokého vesmíru NASA prostě nebyl možný.
Problém DSN je více. Přestože od svých počátků v 60. letech 20. století běží hladce a dochází k pravidelným upgradům, je přetížený a nutně potřebuje vylepšení infrastruktury.
V současné době je provoz 40 misí závislý na anténách DSN, přičemž se v budoucnu očekává spuštění dalších 40 misí. Vzhledem k tomu, že některé ze stávajících misí zůstanou funkční, nároky na síť budou nadále růst.
Závažnost situace byla zdůrazněna během nedávné mise NASA Artemis I na Měsíc. I když je tato mise bez posádky, program Artemis nakonec vezme astronauty na palubu kosmické lodi zvané Orion do vesmíru s plány na přistání lidí na Měsíci již v roce 2025. DSN bude metodou, kterou budou řídící mise na Zemi komunikovat s astronauty. a sledovat trajektorii plavidla.
Během mise Artemis I bylo DSN použito ke sledování bezpilotní kapsle Orion. Kapsli doprovázelo 10 malých sekundárních „CubeSatů“, což jsou maličké satelity o velikosti od velikosti toustovače až po velikost kufříku. Jedná se v podstatě o levná zařízení, která mohou plnit specifické úkoly.
Každý z těchto CubeSatů však vyžadoval vlastní DSN linku, aby mohl pozemní technický personál sledovat jeho výkon, což značně zatížilo možnosti komunikační sítě. Během mise Artemis I, která trvala 25 dní, byly skutečně zanedbány další kritické vědecké mise.
Pro představu o dopadu, kosmická loď Orion obdržela 903 hodin DSN času, zatímco CubeSats spotřebovaly dalších 871 hodin DSN času.
Během letu Artemis znamenalo použití DSN, že důležitým vědeckým misím bylo odepřeno 1 585 hodin používání sítě, včetně 185 hodin, během kterých nemohl vesmírný teleskop Jamese Webba komunikovat se Zemí. Navíc, když byla kosmická loď Orion v letu, NASA odložila 509 hodin významné údržby DSN.
Tím nechci říct, že mise Artemis je nedůležitá. Naopak, pokud se lidstvo bude chtít znovu vydat do hlubokého vesmíru, bude klíčové, aby dokázalo udržet rádiové spojení s těmito neohroženými průzkumníky. A potřeba dalších schopností pro interakci s bezpilotními kosmickými sondami roste, a to jak kvůli dalším misím, tak prostému faktu, že moderní kamery produkují ostřejší snímky a vyžadují rychlejší připojení pro přenos snímků.
V podstatě se to neliší od toho, jak vaše streamování TV s vysokým rozlišením vyžaduje větší šířku pásma než staré standardní rozlišení. Jak poznamenala nedávná zpráva generálního inspektora, současná situace je neudržitelná a bude se jen zhoršovat.
Tak co bychom měli dělat? Především je nutné naslouchat komunikačním profesionálům, kteří DSN vedou, a poskytnout jim potřebnou podporu pro budování jejich kapacit. To může zahrnovat vybudování dalších antén na třech místech DSN, zlepšení elektroniky současných antén a různé dodatečné upgrady.
Provozní náklady na modernizaci DSN jsou relativně nízké. Zařízení DSN lze renovovat a modernizovat za cenu několika set milionů dolarů. To je nepatrné ve srovnání s náklady 10 miliard dolarů na vesmírný teleskop Jamese Webba a misi Artemis, které by měly stát během pěti let více než 40 miliard dolarů.
Obě tyto mise a vlastně všechny programy hlubokého vesmíru závisí na spolehlivé komunikaci, jinak selžou. Je nezbytné financovat komunikační síť, která umožní tomuto úsilí uspět.
Chceme-li prozkoumat vesmír kolem nás, musíme být schopni komunikovat s těmi statečnými dušemi, které se vydávají na konečnou hranici – lidskou a robotickou. Síť Deep Space Network je spojením NASA s planetami a potřebuje další podporu, pokud někdy doufáme, že se směle dostaneme tam, kam se dosud nikdo nevydal.
Pro více novinek a newsletterů CNN si vytvořte účet na CNN.com