Im digitalen Zeitalter sind Konnektivität und Bandbreite wichtig, auch wenn Sie sich im Low Earth Orbit (LEO) befinden. Und wenn Sie Forschungen und Experimente durchführen, die den Weg für zukünftige Missionen zum Mond, zum Mars und anderen Weltraumzielen ebnen könnten, ist dies besonders wichtig. Deshalb, warum die NASA vor kurzem aktualisiert die Verbindung der ISS, wodurch die Rate, mit der sie Daten senden und empfangen kann, effektiv verdoppelt wird.
Ob es sich um Missionen in LEO oder im gesamten äußeren Sonnensystem handelt, eine schnelle und effektive Kommunikation ist absolut unerlässlich, um sicherzustellen, dass kritische Missionsdaten zu Kontrollzentren und Wissenschaftlern auf der Erde gelangen. Mit ihrer neuen Verbindung verfügt die ISS nun über eine 600-Megabit-pro-Sekunde-Verbindung (Mbit/s), wodurch sich die Datenmenge, die die Station gleichzeitig senden und empfangen kann, verdoppelt.
Diese Upgrades werden auch dazu beitragen, den Weg für ähnliche Upgrades zu ebnen, die an den Vorschlägen der NASA vorgenommen werden Mondorbital-Plattform-Gateway (auch bekannt als Lunar Gateway). Als George Morrow, stellvertretender Direktor des Goddard Space Flight Center der NASA, genannt :
„Die Kommunikationsnetze der NASA spielen bei jeder NASA-Mission eine zentrale Rolle, da sie es ermöglichen, dass Daten aus bemannten Raumfahrt-, Weltraum- und erdwissenschaftlichen Forschungsmissionen sowie technologischen Demonstrationen die Erde zum Wohle der Menschheit erreichen. Diese Erhöhung der Datenratenkapazität der Internationalen Raumstation ISS unterstreicht unser Engagement, heute und in Zukunft hochwertige operative Dienste für NASA-Explorationsmissionen bereitzustellen.“
Diese Upgrades werden die Datenmenge dieser Experimente erhöhen, die zur Erde zurückgesendet werden können. Credits: NASA
Seit ihrer Inbetriebnahme im Jahr 2000 bietet die ISS Astronauten und Wissenschaftlern eine einzigartige Umgebung für Forschungen, die sonst auf der Erde nicht möglich wären. Diese Forschung bietet Einblicke in die Auswirkungen von Langzeitraumflügen auf den menschlichen Körper und andere Organismen und ermöglicht die Erprobung der Technologie in der Mikrogravitation.
Diese Experimente und Technologiedemonstrationen beruhen auf einer hohen Datenübertragungsrate zwischen der Station und den Forschern auf der Erde. Mit dem jüngsten Upgrade wird die Station in der Lage sein, neue Experimente und Technologiedemonstrationen aufzunehmen, die detailliertere und höher aufgelöste Daten erfordern als dies zuvor möglich war. Risha George, die Leiterin des Upgrade-Projekts für das Weltraumnetzwerk, erklärte:
„Dieses Projekt hat gezeigt, dass fortschrittliche Hochfrequenzwellenformen effizient genutzt werden können, um die Datenraten zu erhöhen und die Leistung für Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsdienste zu verbessern. Der operative Einsatz dieser fortschrittlichen Wellenformen beweist, dass sie auch für zukünftige Missionen verwendet werden können, beispielsweise auf dem Gateway, einem kleinen Raumschiff, das den Mond umkreisen und ein Sprungbrett für die menschliche Erforschung des Mars sein wird.“
Die Datenkommunikation zwischen der ISS und der Erde erfolgt über eine Reihe von bodengestützten Antennen, die als bezeichnet werden Weltraumnetzwerk und ein System von Tracking- und Datenrelais-Satelliten (TDRS). Diese Satelliten werden in einer hohen Umlaufbahn über verschiedenen strategischen Orten platziert, damit sie Daten an den Boden weiterleiten können, die dann über Festnetzleitungen an verschiedene NASA-Zentren gesendet und dort interpretiert werden. Der gesamte Vorgang hat eine Verzögerung von weniger als einer Sekunde.
Viele Komponenten des Weltraumnetzwerks wurden aufgerüstet, um die erhöhte Datenrate zu unterstützen, auch an Bodenstationen wie dieser in White Sands, New Mexico. Credits: NASA
Um der erhöhten Datenrate gerecht zu werden, wurden auch mehrere Komponenten dieses globalen Kommunikationssystems aufgerüstet. Dazu gehören eine neue digitale Bodenarchitektur für das Weltraumnetzwerk und Upgrades der Schaltkreise und der Bandbreite in den terrestrischen Datenleitungen zwischen den verschiedenen erdbasierten Komponenten.
Außerdem wurden Upgrades am softwarebasierten Modem der ISS vorgenommen, verbesserte Datenprozessoren in verschiedenen NASA-Zentren installiert sowie neue Soft- und Hardware an den Bodenstationen. Die Techniker führten dann umfangreiche Tests durch, um sicherzustellen, dass die Upgrades ordnungsgemäß funktionierten. Währenddessen leistete das Netzwerk weiterhin Echtzeit-Unterstützung für die mehr als 40 Missionen
Möglich wurde dies laut Penny Roberts, der Projektleiterin des Ausbauprojekts der Raumstation, dank der Zusammenarbeit mit der Verwaltung. „Partnerschaften wie diese sind entscheidend für unseren anhaltenden Erfolg als Agentur“, sagte sie. „Unsere fortgesetzte Partnerschaft wird uns auf 600 Mbit/s umstellen, und wer weiß, wo wir noch zusammen hingehen werden.“
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