Wspólna misja trzech różnych anten

W sierpniu tego roku doszło do może mało medialnego, ale ciekawego z punktu widzenia radioastronomii i łączności wydarzenia: trzy duże radioteleskopy należące do różnych sieci i instytucji pracowały jednocześnie, obserwując ten sam obiekt. Miało to na celu… zarejestrowanie bardzo słabego sygnału nadawanego przez jedną z sond okrążających Marsa.

Po raz pierwszy w historii naziemne stacje odbiorcze należące odpowiednio do agencji NASA i ESA oraz rosyjskiej agencji kosmicznej Roscosmos pracowały zgodnie nad wspólnym celem! Dzięki takiej współpracy możliwe było odebranie bardzo słabej transmisji z marsjańskiej sondy ExoMars Trace Gas Orbiter. Okazało się, że dzięki temu możliwe jest nawet "usłyszenie" sondy, która przeszła w tak zwany tryb przetrwania (ang. survival mode). Ten specjalny tryb pracy pojawia się, gdy awaria sprzętu lub samego oprogramowania sondy wywołuje wiele powtarzających się restartów jej komputera pokładowego.


Testy łączności wykonano w dość ekstremalnych warunkach - gdy Mars znajdywał się po przeciwnej stronie Słońca, a zatem był najbardziej oddalony na swej okołosłonecznej orbicie od Ziemi. W praktyce oznacza to tyle, że sonda ExoMars była wtedy w odległości ponad 397 milionów kilometrów od trzech pracujących wspólnie anten. Taka sytuacja ma miejsce mniej więcej raz na dwa lata, a komunikacja z orbiterami marsjańskimi przysparza wówczas obsłudze naziemnej największych trudności.


Tak jak się spodziewano, należąca do NASA, siedemdziesięciometrowa antena umieszczona w Canberze (Australia) była w stanie odebrać bardzo słaby sygnał sondy, jak również transmitować w jej kierunku własne rozkazy. Podobnie było z anteną agencji ESA, która także stoi na terenie Australii, ale liczy sobie "zaledwie" trzysieści pięc metrów średnicy. W tym przypadku jednak przesył sygnałów był ograniczony do 10 bits/s. Ale i wzmacniacz anteny działał wówczas tylko mniej więcej połowicznie, a dodatkowo lokalne warunki pogodowe nie sprzyjały komunikacji satelitarnej. Tym niemniej oznacza to, że komunikacja taka, choćby w dość ograniczonym zakresie, jest w ogóle możliwa.


Prawdziwym sukcesem zakończyło się za to testowanie anteny rosyjskiej. Ma on sześćdziesiąt cztery metry średnicy i znajduje się w mieście Kalyazin, 200 kilometrów na północ od Moskwy. Co ciekawsze, początkowo miała być klasycznym radioteleskopem i służyć do badań kosmosu. Z czasem jednak wyposażono ją w nowe instrumenty - na potrzeby wsparcia misji ExoMars. Także ta antena z powodzeniem odbierała sygnały z sondy. Naukowcy przekonali się zatem, że wszystkie te trzy stacje naziemne, pracując razem, mogą znacząco wspomagać misję ExoMars. Także w najtrudniejszych warunkach - na przykład wtedy, gdy Czerwona Planeta znajduje się bardzo daleko od nas.

 

Czytaj więcej:

Źródło: ESA

Zdjęcie: Kalyazin - radioteleskop o średnicy czasy równej 64 metry. Źródło: ESA