دانشنامهفضاپیما و تلسکوپ
شبکه فضای دوردست ناسا NASA Deep Space Network
شبکه فضای دوردست ناسا (DSN) مجموعه‌ای از آنتن‌های رادیویی غول‌پیکر در سه نقطهٔ زمین است که با فضاپیماهای دورتر از مدار ماه ارتباط برقرار میکند و فرمان و داده را میان آنها و زمین جابه‌جا میکند.
شبکه فضای دوردست یا DSN بزرگ‌ترین و حساس‌ترین سامانهٔ مخابرات فضایی جهان است. ناسا آن را از اواخر دههٔ ۱۹۵۰ میلادی گسترش داد و امروز از آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) اداره می‌شود. هر فضاپیمای بین‌سیاره‌ای، از کاوشگرهای مریخ تا وویجرها، برای دریافت فرمان و فرستادن عکس و داده به این آنتن‌ها وابسته است.
DSN از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟
DSN سه مجموعهٔ آنتن دارد: گلدستون در کالیفرنیای آمریکا، مادرید در اسپانیا و کانبرا در استرالیا. فاصلهٔ این سه مجموعه روی کرهٔ زمین حدود ۱۲۰ درجه است. به همین دلیل با چرخش زمین، همیشه دست‌کم یکی از آنها فضاپیما را در آسمان خود میبیند و ارتباط قطع نمی‌شود.
هر مجموعه چند آنتن بشقابی دارد. بزرگ‌ترین‌ها قطر ۷۰ متر و بیشترشان قطر ۳۴ متر دارند. آنتن‌ها در باندهای S، X و Ka کار میکنند و گیرنده‌هایشان آن‌قدر حساس است که سیگنال‌هایی بسیار ضعیف را هم تشخیص میدهد.
چرا ارتباط با فضاپیماهای دور دشوار است؟
سیگنال‌های رادیویی با سرعت نور حرکت میکنند، پس هرچه فضاپیما دورتر باشد تأخیر بیشتر است. پیام میان زمین و مریخ، بسته به موقعیت سیاره‌ها، از چند دقیقه تا حدود بیست‌ودو دقیقه طول می‌کشد. وویجر ۱ به‌قدری دور است که سیگنالش نزدیک به یک شبانه‌روز راه می‌پیماید تا به زمین برسد.
توان فرستندهٔ فضاپیماها اندک است، بنابراین آنتن‌های بزرگ و کدگذاری پیشرفتهٔ خطا ضروری‌اند. گاهی چند آنتن را با هم ترکیب میکنند تا سیگنال ضعیف قوی‌تر شود.
کاربردهای علمی دیگر
DSN فقط پل مخابراتی نیست. از آن برای اخترشناسی رادیویی، رادار سیارک‌ها و آزمایش‌های نسبیت نیز استفاده می‌شود. تغییر بسیار ریز بسامد سیگنال فضاپیما می‌تواند جرم سیاره‌ها و ساختار درونی قمرها را آشکار کند. ناسا با افزودن آنتن‌های تازه این شبکه را برای مأموریتهای آینده گسترش میدهد.
پرسش‌های رایج
### شبکه فضای دوردست ناسا چند ایستگاه دارد؟
شبکه فضای دوردست ناسا سه مجموعهٔ اصلی در کالیفرنیا، اسپانیا و استرالیا دارد. هر مجموعه چندین آنتن دارد و در مجموع پوشش پیوسته‌ای در طول ۲۴ ساعت میدهد.
### چرا ایستگاههای DSN با فاصلهٔ ۱۲۰ درجه ساخته شدهاند؟
زمین میچرخد و یک ایستگاه فقط بخشی از روز فضاپیما را میبیند. سه ایستگاه با فاصلهٔ حدود ۱۲۰ درجه تضمین میکنند که همیشه یکی از آنها فضاپیما را در دید داشته باشد.
### آیا DSN فقط به ناسا خدمات میدهد؟
خیر. DSN علاوه بر مأموریتهای ناسا، بر پایهٔ توافقهای همکاری برای برخی مأموریتهای سازمانهای فضایی دیگر نیز ارتباط برقرار میکند.