Když sonda u Marsu šeptá

V polovině srpna proběhla unikátní zkouška, do které byly zapojeny obří radiové antény hned tří velkých kosmických agentur. Jejich úkolem bylo zachytit velmi slabé signály evropské sondy TGO, která momentálně obíhá kolem Marsu. Úspěšná zkouška byla krásnou ukázkou významu mezinárodní spolupráce při výzkumu rudé planety. 13. srpna se vůbec poprvé v historii spojily možnosti amerických, evropských a ruských pozemních stanic a každá z nich se snažila zachytit ultra slabé signály od Marsu.

Zkouška měla ověřit, zda pozemní stanice dokáží zachytit signál ze sondy i v těch nejhorších podmínkách, kdy by se počítač z jakéhokoliv důvodu přepnul do krizového režimu, při kterém využívá energii jen minimálně. Do krizového režimu může sonda vstoupit z důvodu softwarové či hardwarové anomálie, které vedou k opakovaným restartům řídící jednotky.

Sonda TGO

Sonda TGO
Zdroj: http://www.esa.int

Termín realizace zkoušky nebyl náhodný, ale inženýři jej načasovali velmi přesně. Vybrali si období, kdy se Mars na své oběžné dráze dostal nejdále od Země, tedy jakoby za Slunce.  V době zkoušky, když byla zajištěna přímá viditelnost, dělilo evropskou sondu a pozemní stanice 397 milionů kilometrů. K této vzájemné pozici dochází jednou za dva roky a horší situace pro zachycení slabých nouzových signálů nastat nemůže.

To, že signál zachytila americká síť DSN (Deep Space Network) nikoho nepřekvapilo – disponuje největšími anténami, které mají průměr 70 metrů. Stanice Canberra v Austrálii dokázala bez problémů zachytit mimořádně slabý signál i odeslat pokyny. Podobně dobře si vedla i evropská stanice umístěná u New Norcia v Austrálii, ačkoliv její průměr je „pouze“ 35 metrů.

Evropská stanice v Austrálii (New Norcia)

Evropská stanice v Austrálii (New Norcia)
Zdroj: http://www.esa.int

Velmi důležité je, že evropská stanice dokázala nejen zachytit signál, ale také ukázala, že zvládne posílat k Marsu pokyny – sice jen s přenosovou rychlostí 10 bit/s, ale lepší než nic. Tato schopnost se může hodit ve chvíli, kdy bude potřeba poslat na sondu mimořádné instrukce k obnovení jejích funkcí. Stanice New Norcia navíc ke komunikaci použila jen slabý zesilovač a nad západní Austrálií bylo během zkoušky špatné počasí.

„Pokud by se na naší sondě u Marsu, nebo v budoucnu roveru objevil problém, chceme mít jistotu, že s nimi dokážeme komunikovat i při těch nejhorších myslitelných podmínkách z hlediska množství energie, nebo vzdálenosti. Tahle zkouška to vše nasimulovala velmi dobře,“ popisuje Peter Schmitz, manažer operací sondy TGO.

Anténa ruské stanice Kaljazin

Anténa ruské stanice Kaljazin
Zdroj: http://www.esa.int

Největší neznámou byla ruská stanice Kaljazin s anténou o průměru 64 metrů. Původně totiž šlo o radioteleskop, který byl v minulých letech upraven tak, aby mohl podporovat evropsko-ruskou misi ExoMars. „I stanice Kaljazin dokázala přijmout signál, takže jsme prokázali, že všechny tři systémy dokáží zajistit pomoc projektu ExoMars i při těch nejhorších podmínkách, kdy je Mars nejdále a signály jsou tak nejslabší,“ chválí Daniel Firre, inženýr evropských pozemních stanic zodpovědný za spolupráci s ostatními agenturami.

Síla signálu je nepředstavitelně malá. Pokud bychom se na Zemi snažili zachytit signál běžného mobilního telefonu, který by byl umístěný na Měsíci, byl by jeho zachycený signál 1000× silnější, než ten, který zachytily pozemní stanice při komunikaci se sondou TGO. Zkouška tak potvrdila, že pozemní vybavení je připraveno i na druhé kolo projektu ExoMars, v rámci kterého se v roce 2020 vydá k Marsu ruská přistávací plošina a evropské vozítko.

Data z roveru i z přistávací plošiny, která bude sloužit jako stacionární vědecký lander, se budou primárně odesílat přes sondu TGO na oběžné dráze, která disponuje americkým komunikačním systémem pro přenos dat. Aktuální zkouška navíc posloužila jako vzorná ukázka technické koordinace tří kosmických agentur. Vyzdvihnout si zaslouží především na první pohled nenápadná práce specialistů z řídícího střediska sondy TGO v německém Darmstadtu. Ti dokázali poslat evropské sondě takové pokyny, aby její vysílání během zkoušky svou intenzitou připomínalo krizový režim.

Zdroje informací:
http://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/15667196-1-eng-GB/Trace_Gas_Orbiter_at_Mars.jpg
http://www.esa.int/…/14257285-3-eng-GB/ExoMars_Trace_Gas_Orbiter.jpg
http://www.esa.int/…/16928699-1-eng-GB/Listening_for_Cassini.jpg
http://www.esa.int/…/17124932-2-eng-GB/Kalyazin_64-m_dish.jpg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

9 komentářů ke článku “Když sonda u Marsu šeptá”

  1. Alois napsal:

    Zajímalo by mne, jakou rychlostí komunikovali Američané a Rusové. Pro srovnání s Evropou, která měla 10 bit/s.
    Na okraj : první sonda u Marsu v roce 1965 dokázala 8 bit/s a pro vyslání jednoho snímku potřebovala více než 8 hodin.

    • Vojta napsal:

      Jestli se o upload vůbec pokoušeli a netestovali ho jen na nejmenší (evropské) anténě. Poslouchat není problém libovolným množstvím antén, ale vysílat se dá najednou jen z jedné. Chtělo by to víc informací o délce vysílání a délce okna pro testování.

    • maro napsal:

      Pane Alois vy byste byl skvělý manipulátor pro nesečtělé ovečky, ale tady asi opravdu nemáte šanci. Tady je totiž všem jasné, že srovnávat přenos za ideálních podmínek ve vzdálenosti 80 mil kilometrů s přenosem za nejhorších podmínek ve vzdálenosti 380 mil. kilometrů a ještě se Sluncem skoro po cestě je jako srovnávat stovku sprint po tartanu na stadionu s horolezeckým sprintem na sto metrů po skalách s převýšením 70 metrů. Oboje je sportovní výkon jednoho člověka, který se dostane do cíle v určité vzdálenosti, že?

      • Dušan Majer napsal:

        Napsal jste to skvěle, já ještě dodám, že signál TGO byl už na výstupu uměle záměrně zeslaben, aby simuloval nouzový režim. Stejně tak pozemní stanice použila jen slabý zdroj a navíc přenos probíhal za špatného počasí. To je skutečně nesrovnatelné.

        • Alois napsal:

          Tak tohle je už paranoia, cokoli napíši, vše je záměrně obraceno. Staré české přísloví praví “ chytrému napověz a …. „. Vysvětlovat, že smyslem části mé poznámky NA OKRAJ bylo, že v počátcích kosmonautiky bylo 8 bitů za vteřinu maximální výkon a že to bylo za optimálních podmínek / tehdy to byl m.j. i světový rekord ve spojení / jsem považoval za zbytečné, neb jsem, zřejmě mylně, předpokládal, že to ví každý fanoušek kosmonautiky. Očekával jsem místo toho reakci na merit mého příspěvku a ten byl kolik “ dali “ Amíci a Rusové. Na tomto dotazu jak se zdá nebylo nalezeno nic závadného , nebyl podroben “ kritice“, ale nedočkal jsem se odpovědi v níž jsem doufal.
          Nechápu jak může někoho dopálit konstatování o první sondě k Marsu z poloviny minulého století.

        • Jiří Hošek napsal:

          Pane Aloisi, diskutující reagovali na Váš údaj o přenosové rychlosti TGO 10 bit/s. Mimo již uvedené je nutno připomenout, že tato rychlost se netýkala samotné sondy TGO, ale dat odeslaných z evropské pozemní stanice umístěné u New Norcia v Austrálii směrem k sondě.
          Sonda TGO by měla mít přenosovou rychlost k Zemi více než 2 Gbit/den.

  2. Spytihněv napsal:

    Je dobře, že se ESA s Ruskem připravují na společnou misi i takto a nespoléhají jen na DSN. I když je jasné, že v případě problému budou v činnosti všichni. Spolupráce při kosmických misích všeho druhu dobře funguje. Třeba když ESA podporovala přistávání Chang’e 3.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.