Mars Orbit Peykləri və Rover Əlaqələri Dinlənilə Bilər Mi?

1964 -cü ildən etibarən Mars planetinə müxtəlif vasitələr göndərilir. Bu peyklərin və yerüstü nəqliyyat vasitələrinin göndərilmə qaydasını linkdə görə bilərsiniz. Xüsusilə 1996 -cı ildən etibarən deyə bilərik ki, texnoloji imkanların inkişafı ilə Marsla daha uğurlu ünsiyyət tətbiqlərini həyata keçirmək mümkün olmuşdur.

Bildiyiniz kimi, bu gün uzun məsafəli ünsiyyət və paketlərin bizə daha az itki və daha az səhvlə çatması mümkündür. Təbii ki, Mars ilə Yer arasındakı məsafə səbəbindən real vaxt telefon zəngi kimi mesajlaşma heç vaxt mümkün olmayacaq. Ən əlverişli şəraitdə belə işıq sürətində bir mesaj; Marsdan Yerə 3 və ya 22 dəqiqədə çata bilər. Bu mesajı Dərin Kosmos Şəbəkəsi (DSN) stansiyaları tərəfindən qeyd etmək ən azı yarım saat çəkir. Başqa sözlə, yüksək qətnamə, rəngli görüntünün radio dalğaları ilə ötürülməsi və NASA-ya çatması üçün ən qısa müddət təxminən 30 dəqiqədir, ancaq bir neçə saat çəkə bilər.

Bu mətndə; İlk növbədə, 2012 -ci ildən bəri bizə çoxlu məlumat verən ən uğurlu mobil vasitələrdən biri olan Curiosity (Curiosity) və orbital peyklərin rabitə kanallarını və mesajları necə ötürdüklərini qısaca ümumiləşdirdik. Digər tərəfdən, Yerdəki radio həvəskarlarının Marsdan gələn bu məlumat mesajlarını dinləyib -dinləyə bilməyəcəyi sualına cavab verməyə çalışdıq.

2012 -ci ildə Curiosity Marsa endikdən sonra Yerə çoxlu məlumatlar göndərdi. Yerdən fərqli və bənzərsiz quruluşa malik olan Mars, yeni texnologiyaların və ünsiyyət üçün yeni metodların istifadəsini tələb edirdi. Mars ilə Yer arasındakı məsafə və hər iki planetin daim öz oxu ətrafında fırlanması səbəbiylə göndərilən mesajlarda təhriflər və itkilər olacaq. Bundan əlavə, kosmosun böyüklüyünə görə radio dalğaları çox böyük məsafələrə yayılaraq enerjilərində böyük itkilərə səbəb olur. Bu vəziyyətdə qeyd olunan itkiləri ödəyə biləcək daha güclü və daha böyük antenalardan istifadə edilməlidir.

Yerdən təxminən 200 milyon kilometr məsafədə olan Marsdan saniyədə 1,5 Megabit məlumat ala bilərik. 7,5 milyard km uzaqlıqdakı Plutondan saniyədə 1 kilobit məlumat yükləmək olar. 200 milyon kilometrin nə qədər uzaq olduğunu təsəvvür edək, bu məsafədəki muncuqlar kimi təxminən 143 Günəşi və ya 15,696 Yer kürəsini bir -birinin ardınca bağlaya bilərsiniz. (Mənim nümunəmin düzgünlüyünü sadə bölmə əməliyyatı ilə yoxlaya bilərsiniz).

İndi məlumatları yeni texnologiyalarla ötürürük. Lazer texnologiyası, daha geniş diapazonda daha keyfiyyətli görüntülərin ötürülməsində də istifadə edilməyə başlandı. Mona Lisa rəsminin görüntüsü 2013 -cü ildə ilk dəfə olaraq Yerdəki Ayın Kəşfiyyat Peykinə (LRO) lazerlə ötürüldü.

Resim-1. Lazer ile iletilen Mona Lisa resmi. (Image Credit: Xiaoli Sun, NASA Goddard)

Şəkil-1. NASA, yeni lazer kommunikasiya texnologiyasını sınamaq üçün Mona Lisanın bu görüntüsünü Yerdən Aydakı Aysal Kəşfiyyat Peykinə göndərdi. Hər bir piksel lazer nəbzi ilə ötürülürdü, lakin Yer atmosferindəki turbulentlik solda gördüyünüz kimi bəzi təhriflərə səbəb oldu. Sağdakı şəkil, Mona Lisa’yı səhv düzəltmə proqramı ilə təmizləndikdən sonra göstərir.

Orbital izlərə görə Mars ilə Yer arasındakı məsafə həmişə eyni olmur. Təxminən 100.000.000 km ilə 400.000.000 km arasında dəyişir. Bu məsafə 2012 -ci ilin avqust ayında təxminən 248 milyon km -dir. idi. Marsda bir gün (SOL olaraq da bilinir) Yer günü ilə demək olar ki eynidir, ancaq 1 SOL 24 saat 39 dəqiqədir. Marsda bir il təxminən 686 Yer gününə bərabərdir.

Gün və saat kimi anlayışların mütləq və dəyişməz olmadığını unutmayaq. Bunlar qəbullardır. Dünyanın öz oxu ətrafında fırlanmasını bir dəfə, məsələn, 50 saat olaraq təyin etsəydik, bu gün istifadə etdiyimiz 1 saatlıq dövrdən fərqli olaraq 1 saat olaraq fərqli bir zaman dövrü təyin edərdik. Yer bizim istinadımız olduğu üçün, bu vəziyyətdə, başqa planetlərdə vaxt zonalarını öyrəşdiyimiz standart vaxt zonaları ilə təyin etməliyik.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, Mars ilə Yer arasındakı bütün ünsiyyətdə əhəmiyyətli bir gecikmə var. Yazımızın əvvəlində bir nümunə verdik ki, ünsiyyət siqnalları işıq sürətində hərəkət etsə də, mesajın digər tərəfə çatması 3-22 dəqiqə çəkə bilər və Mars arasında real vaxtda telefon danışığı olur. və Yer mümkün olmayacaq.

Son 20 ildə Marsa göndərilən bəzi diqqətəlayiq vasitələr:

• Sojourner rover (1997-Səthi, lakin passiv)
• Odyssey orbital peyki (2001)
• Ekspress orbital peyk (2003)
• Fürsət Gəzən (2004)
• Kəşfiyyat orbital peyki (2006)
• Curiosity rover (2012)
• Əlavə olaraq Beagle 2 enişdən sonra yoxa çıxdı. Ruh və Fürsətlə ünsiyyət kəsildi.
• Mars Hope Probe Peyki.
• 2020-ci ildə Perseverance və Çin kosmik gəmisi Tianwen-1 Marsa göndərildi.

Maraqlı Ünsiyyət

Enerjiyə qənaət etmək üçün Curiosity gəmisi, Yerə mesaj göndərmək əvəzinə, MRO və Odyssey kimi Marsda fırlanan digər kosmik gəmilər vasitəsi ilə Yerlə əlaqə qurur. Dünyada üç əsas yerüstü stansiya var. Bunlar: Gladstone (Kaliforniya), Canberra (Avstraliya) və Madrid (İspaniya). Hər birinin 70 metr diametrli bir anten və iki və ya daha çox 34 metrlik antenalar da daxil olmaqla oxşar avadanlıqları var.

Bu quruluş ümumiyyətlə NASA -nın Dərin Kosmik Şəbəkəsi (DSN) üçün yerüstü stansiyalar kimi tanınır. Bu izahatdan sonra birlikdə Curiosity ünsiyyətinin komponentlərinin sxeminə baxaq.

Resim-2. Curiosity’nin Mars ile Dünya arası iletişimi gösteren diyagram. (Image Credit: NASA/JPL)

Niyə X Band Kosmik Rabitə üçün istifadə olunur?

Radio həvəskarlarının, istər yerdən, istərsə də kosmosdan Yüksək Frekans-HF diapazonunda (1.8 MHz-dən 30 MHz aralığında) rabitə siqnallarını ötürüb-verməməsi; Yer kürəsini əhatə edən ionosfer təbəqələrindən keçməkdə çətinlik çəkdiklərini bilirlər. Bəzi hallarda yüksək elektron sıxlığı olan bu bölgələr radio dalğaları üçün güzgü rolunu oynayır.

Uzaq stansiyalarla ünsiyyət qurmaq istəyən həvəskar radio stansiyaları üçün bu böyük bir üstünlük ola bilər. HF dalğaları, İonosfer ilə Yer arasında ardıcıl əks olunaraq DX stansiyalarına çata bilər. Ancaq eyni vəziyyət kosmosdakı nəqliyyat vasitələri ilə ünsiyyətdə böyük bir problem ola bilər. HF yerinə daha uyğun olan X-Band, HF bandı ilə əlaqədar itkilər, səs-küy və bant genişliyinin olmaması kimi bir çox səbəbdən kosmosdakı peyklərlə ünsiyyət üçün istifadə olunur.

Ancaq X-Band çox məşğuldur, çünki hər kəs buna çata bilər. Amplitude Mode-AM və ya HF üçün istifadə olunan antenalara nisbətən aşağı güc və nisbətən sadə avadanlıqlarla istifadə edilə bilər. QRM (həvəskar radioya istənməyən müdaxilə üçün qısa), çünki X bandında daha az təhrif var və böyük həcmli məlumatların ötürülməsinə imkan verir.

Həvəskarlar, 1988-ci ildə 435/145 MHz və 435/2.400 MHz tezliklərdə B, S və L rejimində işləyən transponderlərlə təchiz olunmuş kiçik OSCAR-13 peykində bu üstünlüklərdən istifadə edə bilərlər.

Bir çox X band tətbiqləri peyklərlə işləyir. Bununla birlikdə, bir neçə GHz tezliyindəki radio dalğaları uzun dalğa (AM) və ya V/UHF qədər yaxşı işləmir. Binalar, buludlar, havadakı hissəciklər tərəfindən əks olunur. Bu səbəbdən X bandı daha çox kosmik tədqiqatlarda istifadə olunur. Bu səbəbdən kosmik ünsiyyət qurğuları Kilowatt gücünə və diametri metr olan böyük antenalara yüksəldildi.

Resim-3. X-Band haberleşme. (Image Credit: NASA/JPL)

Bu gün X-bandı astronomlara on milyonlarla kilometrdən çox məsafəni qət edə biləcək çox uzaq hədəflərdə planetlərin çox dəqiq ölçmələrinə imkan verir. X qrupundakı məlumatları Günəş sistemi xaricindəki Pionerlərdən və Voyagerlərdən, Günəş sistemi sərhədlərində səyahət edən kosmik gəmilərdən, kvazarlardan və dərin səmadan ala bilər.

Mars Kəşfiyyat Peyki (Mars Kəşfiyyat Orbiter-MRO)

MRO, 1000 Kq -lıq kosmik gəmidir. 1000 kq -a qədər yükü də daşıya bilir. Bunun iki əsas vəzifəsi var. Birincisi, Marsdakı iqlim şəraitini və xüsusən də Marsın səthindəki su qaynaqlarını kəşf etmək üçün müşahidələr aparmaq, ikincisi isə Mars və Yer səthində olan nəqliyyat vasitələri arasında ünsiyyət zamanı bir röle rolunu oynamaqdır.

Resim-4. Mars yörüngesindeki MRO uydusu. (Image Credit: NASA/JPL)

MRO Marsın ətrafında 1 saat 52 dəqiqədə fırlanır. Bu arada, səthə ən yaxın 250 km, ən uzaq 316 km. MRO üç fərqli tezlik diapazonundan istifadə edir. Bunlar:

X-Band (8 GHz)

Başlanğıc və kruiz fazasında, eləcə də Mars ətrafında orbitdə Yerlə ilkin ünsiyyət üçün istifadə olunur. İstifadə olunan mərkəz tezlikləri (TX) göndərmək üçün 8.439 GHz və qəbul üçün (RX) 7.183 GHz -dir. 50 MHz bant genişliyi ayrılır.

Ka-Band (32 GHz)

X-bandı ilə müqayisədə Space-Earth ünsiyyət performansını qiymətləndirmək üçün eksperimental bir əlaqə kanalıdır. Yalnız MRO tərəfindən ötürmək üçün istifadə olunur. Mərkəz tezliyi 32.0 GHz-dir və Ka-band üçün 500 MHz bant genişliyi ayrılmışdır.

UHF (400 MHz)

Mars səthində gəzən gəmidən əmrləri və məlumatları Yerə ötürmək üçün istifadə olunur. MRO, 390 MHz ilə 450 MHz arasında dəyişən 16 əvvəlcədən təyin edilmiş kanala malikdir. Yarım dupleks (göndərmə-TX və ya qəbul-RX) istifadə edərkən istənilən kanal seçilə bilər, lakin tam dupleks TX kanallarından istifadə edərkən 435 ilə 450 MHz aralığında və 390 ilə 405 MHz arasında RX kanallarından seçilir.

MRO Antenaları

• Yüksək qazanclı antena (HGA),
• 3 metr diametrli parabolik çanaq antenası.
• X-band ötürmə və qəbul etmədə və Ka-band ötürülməsində istifadə olunur (MRO Ka-band siqnallarını qəbul edə bilməz).

HGA, Mars ətrafında fırlanarkən Yerlə ilkin ünsiyyət üçün nəzərdə tutulmuşdur. Anten qazancı siqnal tezliyindən və yer stansiyası qablarına nə qədər düzgün yönəldilməsindən asılıdır:

• X-Band Göndərmə (TX): 46.7 dBi
• X-Band Qəbulu (RX): 45.2 dBi
• Ka-Band ötürücü (TX): 56.4 dBi

Diqqət yetirin ki, anten ortada bir qədər qaralanda azalır. Məsələn, anten mərkəzdən 10 milli radian məsafədədirsə, X-Band ötürücü (TX) anten qazancı təxminən 8 dB azalaraq 38.7 dBi-ə düşür.

Aşağı Gain Antenna-1 (LGA-1) HGA-ya bağlıdır və eyni istiqamətdədir. LGA-1 və LGA-2 Yerə, məsələn, uçuş zamanı və fövqəladə hallarda. HGA -dan daha böyük bir şüa genişliyinə malikdirlər. Beləliklə, HGA kimi Yerdəki yer stansiyasını dəqiq göstərməyə ehtiyac yoxdur. Mənfi tərəfi, daha az qazanc əldə etmələri və buna görə alınan siqnalların daha zəif olmasıdır ki, bu da daha aşağı məlumat ötürmə sürətinə səbəb olur. Anten qazancı:

• X-Band Göndərmə (TX): 8.8 dBi
• X-Band Qəbulu (RX): 8.4 dBi
• Low Gain Antenna-2 (LGA-2) də HGA-ya bağlıdır, lakin əks istiqamətdədir və LGA-1 ilə eyni qazanc xüsusiyyətlərinə malikdir.

UHF antenası, Marsa enən nəqliyyat vasitələri ilə ünsiyyət üçün nəzərdə tutulmuşdur, məsələn Curiosity də bu antenanı eniş üçün istifadə etmişdir. Anten qazancı tezliyə və işarə istiqamətinə görə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir.

Məsələn, 437 MHz -də qazanc 5 dBi -dir, ancaq mərkəzdən 30 dərəcə kənarda olduqda 6 dBi -ə qədər dəyişir. 401 MHz -də qazanc mərkəzdə 2 dBi və mərkəzdə 4 dBi 30 dərəcədir.

MRO alıcı -vericilərinin maksimum ötürmə gücü;

• X-Band: 100 Vatt,
• Ka-Band: 35 vat,
• UHF Band: Tam dupleks 5 Vatt, yarım dupleks 7 Vatt.
• UHF qəbuledicisinin ötürülmə və ya qəbul zamanı yarım dupleksdə işləyə biləcəyini, lakin hər ikisinin eyni vaxtda işləməyəcəyini qeyd etmək vacibdir. (UHF: 5 Watt tam dupleks, 7 Watt yarım dupleks)

Alıcıların qəbul edilən siqnalın başa düşülə biləcəyi minimum güc olan güc hədləri var. X və Ka-band siqnalları üçün ötürücü (HGA, LGA-1 və LGA-2 ilə birlikdə istifadə olunur) -156 dBm qəbul güc həddinə malikdir.

UHF alıcı -verici, əksinə -130.8 dBm qəbuledici güc həddinə malikdir. Nəzərə alın ki, eşiklər məlumat ötürmə sürətindən asılı olaraq dəyişir, məsələn, daha aşağı məlumat ötürmə sürətindən istifadə edərkən ötürücü daha aşağı enerji qəbul siqnallarını başa düşə bilər; daha yüksək məlumat sürətindən istifadə edərkən, radio daha güclü siqnallar almalıdır. UHF ötürücü 1kb/s ən aşağı məlumat sürəti üçün -130.8 dBm qəbul həddinə malikdir. Bununla birlikdə, 2Mb/s həddi -99.6 dBm -dir.

MRO -nun Yerə məlumat göndərə biləcəyi məlumat sürəti də alınan siqnal gücündən asılıdır: Yerdə alınan siqnal nə qədər zəif olarsa, istifadə edilən məlumat sürəti o qədər aşağı olar. Siqnal gücünün dəyişməsinə səbəb olan əsas amil məsafədir. Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, Mars ilə Yer arasındakı məsafə təxminən 100 milyondan 400 milyon km -ə qədərdir.

MRO, siqnal ən zəif olduqda (məsafə ən böyükdür) ən az 500 kbps məlumat sürətində və siqnal ən güclü olduqda 6 Mbit / s sürətində göndərmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

NASA-Dərin Kosmik Şəbəkəsi (DSN) birdən çox missiya üçün istifadə edildiyindən MRO ilə Yer arasında ünsiyyət üçün məhdud vaxtlar var.

Peykin X-band qəbuledicisindən DSN 34 metrlik çanağa gündə 2 keçid var. Gündə təxminən 8 saat, MRO Marsın arxasındadır (Yerə baxmır), gündə 16 saat potensial ünsiyyət vaxtı buraxır. (MRO, əsas elm missiyası zamanı gündə təxminən 10 və ya 11 saat ərzində məlumat ötürməli idi.)

X-Banddan DSN 70 metrlik peyk antenasına həftədə üç dəfə keçid var. Ka-band MRO üçün həftədə iki dəfə DSN 34 metrlik çanaq, Curiosity ilə Dünya ilə əlaqə qurmaq üçün əsas röle qovşağıdır (Orbiter, ehtiyat rölesidir). Ünsiyyətdə mağaza və irəli rejimindən istifadə edir.

Marsdan Yerə göndərilən məlumatlar üçün Curiosity, UHF diapazonundan istifadə edərək məlumatları MRO -ya məsafədə ötürür. Curiosity gündə təxminən 2 dəfə ünsiyyət qurmaq üçün təxminən 6-9 dəqiqəlik bir vaxt pəncərəsinə malikdir. MRO tərəfindən alınan məlumatlar göyərtənin yaddaşında saxlanılır.

MRO, bütün yerüstü avtomobillər üçün məlumat saxlama üçün gündə 5 GB ayırdı. MRO bir X-band bağlantısı qura bildikdən sonra məlumatlar yenidən Yerə ötürülür. Bənzər bir yanaşma, irəli istiqamətdə Yerdən Curiosity -ə əmr və nəzarət mesajları göndərmək üçün istifadə olunur. Bunun üçün MRO saxlama üçün gündə 30MB ayırmışdır.

Etibarlılıq üçün Curiosity və MRO arasındakı əlaqə CCDCS tərəfindən təyin olunan Proximity-1 adlı bir protokoldan istifadə edir. MRO-to-Earth X-band bağlantısında belə bir protokol yoxdur. Bu vəziyyətdə sadə bir səhv yoxlama protokolu istifadə olunur: MRO hər bir çərçivəni iki dəfə Yerə göndərir.

Odyssey Peyki

Mars Odyssey orbiter, 2001 -ci ildə göndərilmiş 380 kq kosmik gəmidir və bir neçə elm yükü ilə 350 Kq ağırlığındadır. Yanacaq da daşıyır. Elmi yüklər; Xüsusilə Mars səthinin (infraqırmızı daxil olmaqla) şəkillərini çəkmək, radiasiya səviyyələrini ölçmək, torpaqda su və buz tapmaq və neytronları ölçmək üçün istifadə olunan spektrometrlərdir. Odyssey, MRO üçün ehtiyat olaraq eniş üçün bir keçid kimi də çıxış edə bilər.

Resim-5. Mars yörüngesindeki Odyssey uydusu. (Image Credit: NASA/JPL)

Odyssey, Marsın səthinə ən yaxın nöqtəsində 370 km, ən uzaq nöqtəsində 444 km məsafədə, hər 1 saat 58 dəqiqədə bir dövr edir.

Odyssey Antenaları

Odyssey-in üç X-band antenası və bir UHF antenası var:

• Yüksək Qazanclı Anten (HGA): Həm ötürmək, həm də qəbul etmək üçün ilkin Yer rabitəsi məlumatları üçün istifadə olunur. 1,3 m diametrli parabolik antenadır. Göndərmə tezliyi 8.406 MHz və qazanc 38.3 dBi -dir. Qəbul tezliyi 7155 MHz, qazancı isə 36.6 dBi -dir. Təxminən 2 dərəcə radiasiya genişliyinə malikdir.
• Orta Qazanclı Antena (MGA). Yalnız HGA ilə eyni istiqamətə işarə edən buynuz antenası var. Onun ötürmə tezliyi 8406 MHz, qazancı isə 16.5 dBi -dir. Şüa eni 28 dərəcədir.
• Low Gain Antenna (LGA): Yalnız təcili əlaqə üçün istifadə olunan qəbuledici antenadır. Qəbul tezliyi 7155 MHz və qazanc 7 dBi -dir. Şüa eni 82 dərəcədir.
• UHF Antenası: Enmiş kosmik gəmilərlə ünsiyyət qurmaq üçün istifadə olunur. 401 MHz və 437 MHz tezliklərdən istifadə edərək 5 dBi yüksəklikdə bir anten qazancına malikdir. Şüa eni 80 dərəcədir.

X-band ötürücü maksimum 15 Vt ötürmə gücünə, 8,406 MHz ötürmə tezliyinə və 7,155 MHz tezliyə malikdir. Dünyaya göndərilən məlumatlarda minimum 3.6 kb/s aşağı bağlantı və 125 bps yuxarı bağlantı əmrləri üçün hazırlanmışdır.

UHF ötürücü maksimum 12 Vt ötürmə gücünə, 437 MHz ötürmə (TX) tezliyinə, 401 MHz qəbul (RX) tezliyinə və 8, 32, 128 və 256 kbps məlumat ötürmə sürətinə malikdir.

Maraq Kəşfiyyatçısı

Curiosity gəmisini daşıyan kosmik gəmi 26 noyabr 2011 -ci ildə buraxıldı. Bir ildən az bir müddətdə Marsa gedə və Marsın səthinə enə biləcəyi bir nöqtəyə yaxındır. 6 Avqust 2012 -ci ildə uğurla eniş etdi. Marsdakı maraq, bir Mars ilinə (686 Dünya günü) bərabərdir.

Resim-6. Curiosity gezgini. (Image Credit: NASA/JPL)

Curiosity Antenaları

• Yüksək Qazanclı Anten (HGA): 25.5 dBi ötürmə və 20.2 dBi qəbul qazancı olan 25 × 29 sm səth sahəsi olan bir patch antenadır. Telemetriya üçün birbaşa Yerdən (Doğrudan Yerə-DTE) və komanda üçün birbaşa Yerdən (Yerdən DFE-dən) ünsiyyət üçün istifadə olunur.
• Low Gain Antenna (LGA): 5dBi qazanc əldə edir. Aşağı dərəcəli DFE əmrləri üçün istifadə olunur. Məlumat sürəti çox aşağı olduğu üçün DTE üçün istifadə edilməsi nəzərdə tutulmur.
• UHF Antenası: Yerdən Yerə və Yerdən Marsa Mars rölesi ilə əlaqə qurmaq üçün bir röle olaraq istifadə olunur.

Yer Stansiyaları, DSN

NASA, Yer üzündə Dərin Kosmik Şəbəkə (DSN) adlı bir sıra yerüstü stansiyaları idarə edir. Daha əvvəl dediyimiz kimi, üç əsas stansiya var.

Resim-7. Derin Uzay Ağı antenleri. (Image Credit: NASA)

Hər bir stansiyada, demək olar ki, eyni anten və avadanlıq dəsti var: Ətraflı məlumat üçün aşağıdakı cədvələ baxın.

Dərin Kosmik Şəbəkə Antenləri

• Parabolik çanaq antenası, diametri 70 metr,
• 34 metr diametrli HEF parabolik çanaq antenası,
• 34 metr diametrli BWG parabolik çanaq antenası,
• 34 metrlik BWG antenası.

Resim-8. DSN antenleri ve frekanslar, anten kazançları. (Image Credit: NASA)

Keçmişdə Radio Həvəskarları üçün Nümunəvi Müsabiqə

NASA -nın 24 Noyabr 1996 -cı ildə elan etdiyi radio həvəskarları üçün müsabiqə hələ də internet saytında mövcuddur. Detallara qısa bir nəzər salaq.

Resim-9. Röle sistemi. (Image Credit: NASA/JPL)

Müsabiqənin Məqsədi

Mars Global Surveyor (MGS) kosmik gəmisində UHF rölesinin sınağı olaraq keçirildi. Mars Relay, ötürmə üçün st, kosmik gəminin buraxılmasından təxminən iki həftə sonra həyata keçirilib. Mars Relay, MGS və Mars səthində yerləşdirilən kiçik stansiyalar arasındakı digər missiyalarla ünsiyyət qurmaq üçün Marsda istifadə ediləcək.

Resim-10. Mars Global Surveyor (MGS) uydusu. (Image Credit: NASA)

Mars Relay, ötürmə üçün 437.1 MHz və qəbul üçün 401.5 və 405.6 MHz tezliklərindən istifadə etdi. Bu tezliklər radio həvəskar qruplarına yaxın olduğu üçün operatorlar, NASA -ya kömək etmək və yarışa qatılmaq üçün 437.1 MHz tezliyində Mars Relayinin mayak siqnalını dinləmək imkanı əldə etdilər.

Resim-11. MGS uydusu üzerindeki röle uçuş testi yapılandırması. (Image Credit: NASA/JPL)

Həvəskar Radio Operatorları Necə İştirak Etdilər?

Mars Relay üçün mayak tezliyi 437.1 MHz idi. Siqnal gücü, 10 milyon kilometrə qədər olan məsafədə belə mayak siqnalını aşkar etmək üçün lazımi avadanlıqları olan həvəskarlar üçün kifayət idi. Dünyanın hər yerindən gələn həvəskarlardan siqnalı izləmələri və gücünü zamana görə ölçmələri istəndi (kosmik gəmi hər 100 dəqiqədə bir fırlanır).

Mars Relay Radio Sistemi

Marsda, MGS üzərindəki Mars Relay, eniş alətləri paketlərindən (kameralar, atmosfer və meteoroloji cihazlar daxil olmaqla) telemetriya alır.

• Alınan Tezlik: 401.5275 MHz və 405.625 MHz.
• Göndərmə Tezliyi: 437.100 MHz.
• Qütbləşmə: RCP
• Verici Gücü: 1.3 Vatt
• İşarə Rejimi: FM və ya CW
• Məlumat Alma Hızı: Saniyədə 8 ilə 128 kilobit
• Bağlantı Marjı: Anten Margin Şeması və siqnal səviyyəsi diaqramı.

Resim-12. Dünya alıcı anten kurulumları ve Mars röle bilgileri. (Image Credit: NASA/JPL)

Həvəskar Radio Təcrübəsi

Aşağı keçid tezliyi 437,100 MHz idi. Bu tezlik Doppler effektlərinə görə dəyişdi. Mars Global Surveyor Spacecraft -ın aşağı bağlantısı, Mars Relay ötürücüsündən 1,3 vat gücündə bir anten vasitəsilə ötürüləcək və 0 dBi -dən daha yaxşı olacaq. Kosmik gəmi eyni zamanda fırlanma oxu ilə yerin nöqtəsindən təxminən 30 dərəcə uzaqda dönərdi.

Bu, aşağı əlaqə siqnalının fırlanma vaxtına görə artacağı və azalacağı anlamına gəlirdi. Mars rölesi anteninin qazancının, Yerdən göründüyü kimi, kosmik gəminin hər 100 dəqiqədə bir fırlanmasından sonra ən azı 30 dəqiqə ərzində 0 dBi -nin üzərində olduğu təxmin edildi.

Həvəskar həvəskarlardan hansı məlumatlar tələb olunur?

• Antenin yerləşdiyi yerin eni, uzunluğu və hündürlüyü,
• UTC ilə əlaqədar siqnalın ölçülməsi,
• Mümkünsə, alınan məlumatlar standart oxunuşa uyğun olaraq verilməlidir,
• Radio həvəskarları istəsələr, anten və alıcı sistemləri haqqında hər cür məlumat (məsələn, qazanc, səs -küy rəqəmi, axtarış bant genişliyi və s.).

2013 -cü ildə Juno tərəfindən tutulan Radio Həvəskarlarından “Salam” Mesajı

NASA-nın Juno kosmik gəmisi, Yerə yaxın uçuş zamanı “Dalğalar” adlanan radio və plazma dalğa elmi aləti istifadə edərək həvəskar radio operatorlarının koordinasiyalı, qlobal mesajını dinlədi. Bu spektrogram və səs faylı, Dalğaların əslində mesajı aşkarladığını göstərir.

Resim-13. “HI” mesajı.  (Image Credit: NASA)

Bu tədbir Juno komandası tərəfindən ictimaiyyətin iştirakı üçün hazırlanmışdır və tədbirə 1.400 -dən çox radio həvəskarı qatılmışdır.

Bu video, “HI Juno” tədbirinə qatılan bir çox ham radio operatorlarının səylərini göstərən dörd dəqiqəlik bir mini sənədli filmdir.

Hələ də izah edilməli olan bir çox cavabsız sualımız və texniki məlumatımız var. Hər kəsə yaxşı iş arzulayıram və növbəti yazımızda davam edəcəyik.

(*) DMP Könüllü və yazarımız Fatma Nur AKI-nın  məqaləsindən Azərbaycan Türkcəsinə tərcümə edilmişdir.