Život astronautů na ISS je z mnoha příčin závislý na obrovském objemu přenášených dat. Ta slouží k mnoha různým účelům – pozemní týmy s jejich pomocí řídí chod stanice, ale také mohou dálkově obsluhovat nejrůznější experimenty, zjišťovat výsledky vědeckých měření, sledovat technický stav všech možných systémů, ale i zdravotní stav posádky, nebo přijímat živé záběry s vysokým rozlišením z kamer rozmístěných po celé stanici. Každý kousek těchto dat cestuje na zemi poměrně komplikovanou cestou přes systém Space Network a již brzy se stanice dočká zdvojnásobení objemu dat, které může přenést za jedinou sekundu.

Vizualizace družice TDRS
Zdroj: https://www.nasa.gov

Systém Space Network se skládá ze série družic TDRS (Tracking and Data Relay Satellites) a také z pozemního segmentu, který tvoří přijímací stanice. Právě přes tento systém proudí na Zemi data z amerických družic, které produkují největší objemy dat – včetně ISS. Momentálně Space Network poskytuje konektivitu pro ISS 300 Mbps, což je podle webu nasa.gov zhruba dvakrát rychlejší připojení, než průměrné připojení k internetu v amerických domácnostech.

Stanice obíhající ve výšce 400 kilometrů vysílá informace nahoru – na geostacionární dráhu ve výšce 36 000 kilometrů. Tady jsou informace zachyceny kteroukoliv družicí ze systému TDRS. Ta pak signál okamžitě pošle k pozemní stanici, která následně údaje distribuuje dál příslušným řídícím střediskům – třeba tomu hlavnímu v Houstonu.

Rozložení segmentů systému Space Network v březnu 2016
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Zvýšení přenosové rychlosti umožní realizaci a nasazení nových, více sofistikovaných přístrojů, které vyžadují větší přenosy dat. „Celkově můžeme říci, že vylepšení orbitálního i pozemního komunikačního segmentu umožní zvýšit vědeckou výnosnost z ISS,“ popisuje Mark Severance z Goddard Space Flight Center v marylandském Greenbeltu.

Stanice systému Space Network na ostrově Guam
Zdroj: https://www.nasa.gov

Navýšení ale nebude jednoduché, přesto se už dělají první kroky – na pozemním terminálu Guam v Tichém oceánu už týmy ze Space Network nainstalovaly zařízení s obousměrnou přenosovou kapacitou 300 Mbps pro dosažení současného limitu. Nyní na ně čeká vylepšení komunikačních systémů na základně White Sands v Novém Mexiku a vrátí se i na Guam. Na obou místech se použijí technologie umožňující zdvojnásobení přenosové kapacity.

Ale ISS není ani zdaleka jediným uživatelem systému Space Network – celkem jeho služeb využívá 40 různých misí včetně Hubbleova teleskopu. Celý systém každý měsíc odbavuje data z 13 000 komunikačních spojení. Průměrně se tímto systémem přenese 28 TB dat každý den, což je pro lepší představu 1 100 jednovrstvých Blu-ray disků.

Systém Space Network by se měl v roce 2017 dočkat i posílení orbitální části. Družice TDRS-M by měla na konci léta startovat na raketě Atlas V z mysu Canaveral na Floridě. Všechny potřebné zkoušky a kalibrace komunikačních systémů zaberou zhruba šest měsíců. Po jejich dokončení se TDRS-M jako již tradičně dočká přejmenování. Právě s pomocí této družice postavené firmou Boeing bude možné navýšit přenosovou kapacitu a zlepší se i flexibilita.

Změnou projde i vnitřní architektura komunikačního systému, který by měl konečně vstoupit do 21. století. Operátoři se mohou těšit na snazší obsluhu pro nové uživatele a celkově jednodušší spravování celého systému, což by mohlo vézt i ke snížení nákladů na provoz.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
https://tdrs.gsfc.nasa.gov/
https://esc.gsfc.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://qph.ec.quoracdn.net/…0ba57c91908e9ac7a7b0674?convert_to_webp=true
https://www.nasa.gov/sites/default/files/tdrs_2nd_generation.png
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/sn_march_2016.png
https://www.nasa.gov/sites/default/files/guam_full.jpg